三三相桥式全控整流电路PPT课件

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三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路

������ ������
������������ +������ ������ ������ +������ ������
������ × ������ × ������������ ������������������(������ ������)������ ������������ = ������. ������������������������ ������������������ ������
图 11 线电流 Ia 的电流波形如图 12
图 12 总上所述,设定题目中所给定的参数,可以得到如上图 10,11,12 所需要的波形。 (2)建立线电压 380V,50Hz,阻感负载为 1ohm,L=1mH 的电路图如上图 4
图4 利用 MATLAB 建立仿真如下图 13,仿真图:
一, 三相桥式全控整流电路工作特性。 (答案均为加粗字体出现) 1, 电阻负载的移相范围是?揭示α 超出 120°后的工作状态。负载电流断流的临界 α 是多少?推导连续与不连续的输出电压的平均值公式。 2, 阻感负载的移相范围是?解释α 超出 180°后工作状态。推导连续时输出电压平 均值公式。 二, 三相全桥整流相控电路仿真,线电压 380V,50Hz,电阻负载 1ohm。阻感负载为 1ohm,L=1mH,解释波形。 (此题目选取α =60°来解释波形) 。 解,一 (1) 首先给出负载为纯电阻的三相桥式全控整流电路的电路图如下图 1,其中 L 值为 0.
解仿真模型如下: (1),建立线电压 380V,50Hz,电阻负载 1ohm 的电路模型如图 1,设置时将 L 设置为 0.
图1 利用 MATLAB 建立仿真如下图 6
图6 其中三相电压的波形如下图 7
图7 其中 6 相同步脉冲发生器选择双脉冲触发形式,得到的波形如图 8 下:

三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路

输出电压与输入电压的关系
01
输出电压与输入电压的有效值成 正比,与触发脉冲的相位角有关 。
02
当触发脉冲在合适的相位角触发 晶闸管时,输出电压接近于输入
电压的最大值。
随着触发脉冲相位角的减小,输 出电压逐渐减小。
03
当触发脉冲相位角为0度时,输出 电压为0。
04
03
电路参数
整流元件的参数选择
额定电压
整流元件的额定电压应大 于电路的最大输出直流电 压。
额定电流
整流元件的额定电流应大 于电路的最大输出直流电 流。
反向耐压
整流元件的反向耐压应大 于电路的最大反向电压。
变压器的参数选择
额定功率
变压器的额定功率应大于电路的最大输出功率。
匝数比
变压器的匝数比应与电路的输入输出电压要求 相匹配。
磁芯材料
变压器的磁芯材料应具有较高的磁导率和较低的损耗,以提高变压器的效率。
常见故障与排除方法
故障1
整流输出电压异常
排除方法
检查输入电源是否正常,检查整流管是否损坏 ,检查电路连接是否良好。
故障2
可控硅不导通
排除方法
检查触发脉冲是否正常,检查可控硅控制极的连接 是否正确。
电路发热严重
故障3
排除方法
检查电路的散热情况,确保散热器安装良好,检查负载 是否过重。
维护与保养建议
滤波电容器的参数选择
电容量
滤波电容器的电容量应根据电路的输出电流和电压纹波的要求进 行选择。
耐压值
滤波电容器的耐压值应大于电路的最大输出直流电压。
温度特性
滤波电容器的温度特性应与电路的工作温度要求相匹配。
04
电路分析

三相整流电路 ppt课件

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9
第2章 三相相控整流电路
由上分析可知:
(1) 控制角α=0°时,输出电压最大;α增大, 输出 电压减小; 当α=150°时, 输出电压为零, 所以最大移相 范围为150°。当α≤30°时,电流(压)连续, 每相晶闸管 的导通角θ为120°,当α>30°时, 电流(电压)断续,
θ小于120°, 导通角为θ=150°-α
第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路 2.2 三相全控桥式相控整流电路 2.3 变压器漏电抗对整流电路的影响 2.4 集成触发电路 习题及思考题
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1
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路
2.1.1 电阻性负载 三相半波(又称三相零式)相控整流电路如图2-1(a)所示。
每只管子仍导通120°。
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7
第2章 三相相控整流电路
图2-3所示是α=60°时的波形, 设V3已工作,电路输出c 相相电压uc。当uc过零变负时,V3因承受反压而关断。此时V1 虽已承受正向电压, 但因其触发脉冲ug1尚未来到,故不能导 通。此后,直到ug1 到来前的一段时间内,各相都不导通,输 出电压电流都为零。当ug1到来,V1导通, 输出电压为a相相 电压ua, 依次循环。 若控制角α继续增大,则整流电路输出 电压ud将继续减小。当α=150°时,ud就减小到零。
图2-1(f)是V1上电压的波形。 V1导通时为零;V2导通时,
V1承受的是线电压uab;V3导通时,V1承受的是线电压uac。其它
两只晶闸管上的电压波形形状与此相同,只是相位依次相差 120°。
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第2章 三相相控整流电路

三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路

• 区别在于:得到的负载电流id波形不同。
当电感足够大的时候, id的波形可近似为一条水平线。
a >60时( a =90图-8)
• 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。
电阻负载时,ud波形不会出现负的部分
阻感负载时,ud波形会出现负的部分。
带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a角移相范围
11
三、定量分析
3.当整流变压器二次侧电流
正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波:
i
I
d
2π/3
0
π
其有效值为:
2π/3

ωt
I2
1
2

I
2 d

2
3

(Id )2

2
3


2 3 Id

0.816Id
12
三、定量分析
4. 整流变压器视在功率计算
1). 流过整流变压器二次侧的电流在前面已经算得:
带电阻负载a=90时的波形
ud 1
ua
ub
uc
ua
ub
O
ud 2 ud
uab uac ubc uba uca ucb uab uac ubc uba
O
id
O iVT1
O ia O
t
t
t t t
返回
21
三相桥式全控整流电路
图-6
带阻感负载a=0时的波形
uud21 = 0°ua
ub
uc
三相桥式全控整流电路接反电势阻感负载时,在负载电 感足够大足以使负载电流连续的情况下,电路工作情况与 电感性负载时相似,电路中各处电压、电流波形均相同, 仅在计算Id时有所不同,接反电势阻感负载时的Id为:

三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路
d
换相重叠角g的计算
a g
5 6
2X BId 由上式得: cos a cos(a g ) 6U 2
g 随其它参数变化的规律: (1) Id越大则g 越大; (2) XB越大g 越大; (3) 当a≤90时,a 越小g 越大。
5 a g dik 6 L d ( w t ) 5 5 a 6 B dt a 6 [(ub ua ) / 2]d(wt ) 5 a g 6 5 6 X B I d a 5 U 2 Sin( wt )d(wt ) 2 6 6
主要 包括 各晶闸管的通断情况 输出整流电压ud波形 晶闸管承受的电压波形
区别在于:得到的负载电流id波形不同。 当电感足够大的时候, id的波形可近似为一条水平线。
a >60时( a =90图2-24)
阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。
电阻负载时,ud波形不会出现负的部分。 阻感负载时,ud波形会出现负的部分。
u ac
O
wt
ia O
u ab
u ac
wt
图2-20 电阻负载a= 60 时的波形
u d1
a = 60°
ua
ub
uc
wt1
O u d2 ud u ab Ⅰ u ac Ⅱ u bc Ⅲ u ba Ⅳ u ca Ⅴ u cb Ⅵ u ab
wt
u ac
O
wt
u VT
1
u ac
u ac
O
wt
u ab
图2-21 电阻负载a= 90 时的波形
ud
a
ua
ub
uc
O id ic O ia ib ic ia Id
wt

三相桥式全控整流电路(电阻性负载)

三相桥式全控整流电路(电阻性负载)

1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT1,VT6,VT2)的串联组合。

1-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1-1三相桥式全控整流电路
n
d
VT VT VT 462d 2
d
2-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)仿真图2.2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)电源参数
电源220V.相位分别为0︒,120︒,-120︒,频率50HZ
设置控制脚a为0︒,30︒,60︒,90︒与其相印的波形
3-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为0︒
3-2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为30︒
3-3三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为60︒
3-4三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为90︒
4总结
2个晶闸管同时导通形成供电回路,其中共阴极组和共阳极组各1个,且不能为同一相器件。

同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180 。

三相整流电路ppt详解.

三相整流电路ppt详解.

c
V3
L
ud
id
0 u
V1
R 0
uac t1
t2
t3
t4
uac
t
(d)
t
(e)
uab
图 2-4 三相半波可控整流电路大电感负载α=60° (a) 电路;(b) 输出电压;(c) 触发脉冲; (d) 输出电流; (e) 晶闸管上的电压
第15页,共87页。
由上分析可得:
(1)图2-4可看出晶闸管承受的最大正、反向电压均为线
为负值。大电感负载时,Ud的计算公式为 Ud=-1.17U2φcosα
(2-15) 式中负号表示电源零线是负载电压的正极端。
第23页,共87页。
三相半波可控整流电路只用三只晶闸管, 接线简单,与 单相电路比较, 其输出电压脉动小、 输出功率大、 三相平衡 。 但是整流变压器次级绕组在一个周期内只有1/3时间流过电 流变压器的利用率低。 另外, 变压器次级绕组中电流是单方 向的, 其直流分量在磁路中产生直流不平衡磁动势,会引起 附加损耗; 如不用变压器,则中线电流较大,同时交流侧的 直流电流分量会造成电网的附加损耗。 因此, 这种电路多用 于中等偏小容量的设备上。
(e) 晶闸管V -1上的电流; (f) 晶闸管V -1上的电压
第3页,共87页。
图2-1(b)是电源相电压波形,三相电压正半周交点是不用
控制时整流的自然换流点,也就是各相晶闸管能被触发导通的
最早时刻(1点离a相相电压ua的原点π/6),该点作为控制角α 的计算起点。当α=0°时(ωt1所处时刻),触发V1管,则V1管 导通,负载上得到a相相电压。同理,隔120°电角(ωt2时刻)
电压峰值
6U
2
,这一点与电阻性负载时晶闸管承受

三相桥式整流ppt课件

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总结:
(1)电路结构:交流电源(Y或△)+换流桥+直流负载。
(2)前提假设:三相交流、晶闸管、平波电抗器理想,且负载电流平直无波纹
(3)数量关系: Ud 2.45U2 cosa 1.35Ul cosa Ud0 cosa
Id
Ud R
(4)触发角: 0<a<90°换流桥整流,平均电压正值。
(5)波形图: 变压器绕组副边电流(1/3正Id 、 1/30、1/3负Id)
O
t
ia
uab
uac
O
t
ud1 a= 60°ua
ub
uc
3)a=60时的波形
t1 O
t
ud2
ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
ud uab uac ubc uba uca ucb uab uac
O
t
uVT1
uac
O
uac t
uab
4)a=90时的波形 ud1 ua
ub
uc
ua
ub
O
t
ud2 ud
uab uac ubc uba uca ucb uab uac ubc uba
t
u d2 ud
u ab
ⅠⅡ u ac u bc
ⅢⅣ u ba u ca
ⅤⅥ ucb uab
u ac
O
u VT1
u ac
t u ac
O
t
u ab
(3)基本数量关系计算
1)负载输出平均值电压 对于电感性负载,电压波形总是连续:
2)负载输出平均值电流 3)晶闸管输出有效值电流 4)变压器二次测有效值电流
负载电压电流Id平直无波纹
a=3 0
ud1 a = 30°ua
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.
33
T+a,T-b导通过程
.
34
T+a,T-c导通过程
.
35
T+b,T-c导通过程
.
36
电阻性负载控பைடு நூலகம்角α>60度
❖ 负载电流波形断续 ❖ 在一个周期内每个晶闸管导通
120-α ❖ 在一个周期内每个晶闸管需触发
导通两次
.
37
三相桥式全控整流电路
❖ 当整流输出电流连续时(即带阻感负栽,或带电阻负载 a≤60°时)的平均值为:
可控整流电路
三相桥式全控整流电路
.
1
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: ❖ 共阴极三相半波+共阳极三相半波。
.
2
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: (输出串联构成)
.
3
三相桥式全控整流电路
❖ 共阴极组电路和共阳极组电路串联,并接到变压器 次极绕组上
❖ 两组电路负载对称,控制角相同,则输出电流平均 值相等,零线中流过电流为零
.
17
三相桥式全控整流电路触发顺序
❖ 为了便于记忆,可画出三个 相差120o的矢量表示共阴 极组晶闸管T的下标+a、+b、 +c
❖ 然后相应各差180o画出共 阳极组晶闸管T的下标-a、b、-c得到相邻间隔60o的六 个矢量
❖ 顺时钟所得时序即是各晶闸 管触发顺序
.
18
三相全桥全控整流电路
❖ 控制角α=30o情况
.
30
三相桥式全控整流电路
❖ 电阻性负载 ❖ 控制角α≤60o情况
.
31
电阻性负载控制角α≤60度
❖ 此时,由于输出电压Ud波形连续, 负载电流波形也连续
❖ 在一个周期内每个晶闸管导通 120o,输出电压波形与电感性负 载时相同。
.
32
电阻性负载控制角α>60度
❖ 以控制角等于90度为例, 线电压过零时,负载电 压电流为0, SCR 关断, 电流波形断续
❖ ◆输出电压提高一倍(两组半波电路串联构 成);
.
13
小结:
❖ 3. 三相桥式全控整流电路,共阴极组和共阳极组必 须各有一个SCR同时导通才能形成通路;一般非同 相。
❖ 4. 对共阴极组正半周触发,应依次触发T+a,T+b,T+c 互差120度
❖ 5. 对共阳极组负半周触发,应依次触发T-a,T-b,T-c 互 差120度
❖ 6. 接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180度。
❖ 当α=30时,此时每个晶闸管是从自然换相点后移 一个角度α开始换相。
❖ 当晶闸管T+a和T-c导通时输出线电压Uac,经过b 相 和a相间的自然换相点,b相电压虽然高于a相,但 是T+ b尚未触发导通,因而T+a,T-c继续导通输出电压 Uac, 直到α=30触发晶闸管T+b,则T+a受反压关断, 电流由T+a换到了T+b,此时输出线电压Ubc
.
14
小结:
❖ 7. 为保证电源合闸或电流断续情况正常工作, 触发脉冲应采用双脉冲或宽度大于60度的宽 脉冲。
❖ 8. 在负载电流连续时,每个SCR导通120度; 三相桥式全控电路的整流电压在一个周期内 脉动六次,对于工频电源,脉动频率为 6×50HZ=300Hz,比三相半波时大一倍。
.
15
小结:
❖ 当α =90时,此时输出 电压波形正负两部分面 积相等,因而输出平均 电压等于零。
❖ 电感性负载当电感大小 能保证输出电流连续时, 控制角的最大移相范围 为90。
.
29
三相桥式全控整流电路
❖ 由波形可见,输出电压波形每隔π/3重复一次,所以计算输出电压平均 值在60o内取其平均值即可。
❖ 在自然换相点处,定义α=0,但是其线电压相位并不为0,初始相位为 π/3,所以积分上下限存在一个固定相位偏移
.
19
控制角α=30工作情况
❖ 一. 电感负载设电感足 够大
❖ 负载电流连续。 ❖ 1.控制角α=30
.
20
T+a,T-b导通过程
.
21
T+a,T-c导通过程
.
22
T+b,T-c导通过程
.
23
T+b,T-a导通过程
.
24
T+c,T-a导通过程
.
25
T+c,T-a导通过程
.
26
控制角30度时工作情况
❖ 9. 整流后的输出电压为两相电压相减后的波 形,即线电压。
❖ 10. 控制角为零时输出电压为线电压正半周的 包络线
❖ 11. SCR承受电压波形与三相半波一样,最大 为线电压的峰值。
.
16
小结:
❖ 12. SCR的换流:共阴极组在T+a,T+b,T+c之间, 共阳极组在T-a,T-b,T-c之间进行。整体看, 每 隔60度要触发一个SCR, 顺序为 T+a,T-c,T+b,Ta,T+c,T-b;
❖ 带电阻负载且a >60°时,电流断续,整流电压平均值为:
❖ 输出电流平均值为:Id=Ud /R ❖ 电阻负载当α=120时,Ud=0,控制角移相范围为120
.
38
三相全控桥输出特性
❖ 关系曲线:Ud/U2l --- α ❖ 2.34U2=1.35U2l
.
39
总结
❖ 三相桥式全控整流电路特点:(与三相半波 电路相比)
❖ 由波形分析可见,由于α> 0,使得输出电压波形在 线电压的正向包络线基础上减小了一块相应于α= 30的面积,因而使输出整流平均电压减小。
.
27
控制角α=60度
❖ 当 α 大于 60o 时,相电压瞬时值 过零变负,由于电感释放能量维 持导通
❖ 从而使整流输出乎均电压Ud进一 步减小。
.
28
控制角α=90度
.
5
T+a,T-b导通过程
.
6
T+a,T-c导通过程
.
7
T+b,T-c导通过程
.
8
T+b,T-a导通过程
.
9
T+c,T-a导通过程
.
10
T+c,T-b导通过程
.
11
晶闸管及输出整流电压的情况
.
12
小结:
❖ 1. SCR触发导通规律 ❖ 共阴极组:哪个阳极电位最高时,哪个SCR管应触发导通; ❖ 共阳极组:哪个阴极电位最低时,哪个SCR管应触发导通; ❖ 2. 自然换相点(控制角为0的点): ❖ 共阴极组: 三相相电压正半周波形的交点ωt1,ωt3,ωt5 ❖ 共阳极组: 三相相电压负半周波形的交点ωt2,ωt4, ωt6
❖ 三相桥式电路中变压器绕组中,一周期既有正向电 流,又有反向电流,提高了变压器的利用率,避免 直流磁化
❖ 由于三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路的 串联,因此输出电压是三相半波的两倍。
.
4
一.电感性负载电感性负载
❖ 设电感足够大, ❖ 负载电流连续。 ❖ 1.控制角α=0 ❖ 相当于六个二极管整流
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