最新36大功率可控整流电路汇总

太原工业学院自动化系
36大功率可控整流电路
2020/8/11
电力电子技术
太原工业学院自动化系
3.6.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
➢电解电镀等工业中应用
•低电压大电流（例如几十伏，几千至几万安）可调直流电源
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VT 5
VT 3
VT 1
VT 4
VT 6
VT 2
T
a
b
c
iP
n LP
u d1
ua
ub
uc
O
ia
1 2
Id
u
O
d2
u
' c
1 6
Id
u
' a
u
' b
u
' c
O
i
' a
O
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1 2
Id
1 6
Id
两双
组反
t
整星
流形
电电
t
压路
、，
t
电
=
流
波0
t
形时
电力电子技术
➢ 接平衡电抗器的原因：
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• 两个直流电源并联时，只有当电压平均值和瞬时值均相 等时，才能使负载均流。
•平衡电抗器Lp承担了n1、n2间的电
位差，它补偿了u’b和ua的电动势差， 使得u’b和ua两相的晶闸管能同时导
电。
• t1 时，u’b>ua，VT6导通，此电
流在流经LP时，LP上要感应一电动
势up，其方向是要阻止电流增大。
VT 1
可导出Lp两端电压、整流输出电压
的数学表达式如下：
up ud2ud1
n2
n1
L
a'
b'
c' ud
R
id
双带 反平 流星衡 电形电 路可抗 控器 整的
电力电子技术
➢电路结构的特点
•变压器二次侧为两组匝数相 同极性相反的绕阻，分别接 成两组三相半波电路。 • 变压器二次侧两绕组的极性 相反可消除铁芯的直流磁化。 • 设置电感量为Lp的平衡电 抗器是为保证两组三相半波 整流电路能同时导电。 •与三相桥式电路相比，在采 用相同晶闸管的条件下，双 反星形电路的输出电流可大 一倍。
•每一组中的每一个晶闸管仍按三 相半波的导电规律而各轮流导电。
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ua
1 2
uP
n LP
n2- + - +n1
iP
ub' ud2 ud
L ud1
VT 6
R
平衡电抗器作用下两个晶 闸管同时导电的情况
电力电子技术
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➢由上述分析可得：
•平衡电抗器中点作为整流电压输出的负端，其输出的整流电压瞬
•电感负载情况下，移相范围 是90。
•如果是电阻负载，移相范围 为120。
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ud
30。 ua
u
' c
ub
u
' a
uc
u
' b
O
t
ud
60。
u
' c
ub
u
' a
uc
u
' b
O ud
90。
u
' c
ub
u
' a
uc
u
' b60、90时，双反星
衡电抗器上电压的波形
电力电子技术
➢ =30、 =60和 =90
时输出电压的波形分析
•需要分析各种控制角时的输 出波形时，可先求出两组三 相半波电路的ud1和ud2波形， 然后 根据式（2-98）做出波 形( ud1+ud2 ) / 2。
•双反星形电路的输出电压波 形与三相半波电路比较，脉 动程度减小了，脉动频率加 大一倍，f=300Hz。
➢ 双反星形电路与六相半波电路的区别——有无平衡 电抗器。
➢ 平衡电抗器的作用：
• 使得两组三相半波整流电路同时导电。
➢ 对平衡电抗器作用的理解是掌握双反星形电路原理 的关键。
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电力电子技术
➢由 于 平 衡 电 抗 器 的 作 用 使 得 两组三相半波整流电路同时导 电的原理分析：
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➢ 双反星形电路中如不接平衡电抗器，即成为六相半 波整流电路：
• 只能有一个晶闸管导电，其余五管均阻断，每管最大导通 角为60o，平均电流为Id/6。
• 当α=0o 时，Ud为1.35U2，比三相半波时的1.17U2略大些。
• 六相半波整流电路因晶闸管导电时间短，变压器利用率低， 极少采用。
u d u d 21 2 u p u d 11 2 U p 1 2 (u d 1u d)2
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ua
1 2
uP
n LP
n
-
2
+-
+ n1
iP
u
' b
ud2 ud
L ud1
VT 6
R
平衡电抗器作用下两个晶
闸管同时导电的情况
电力电子技术
➢原理分析(续)：
•虽然 ud1 ud2，但由于Lp的平衡 作用，使得晶闸管VT6和VT1同时 导通。
• 时间推迟至u’b与ua的交点时， u’b = ua。
•之后 u’b < ua ，则流经 u’b相的
电流要减小，但Lp有阻止此电流 减小的作用，up的极性反向，Lp 仍起平衡的作用，使VT6继续导 VT1 电。
• 直到 u’c > u’b ，电流才从VT6
换至VT2。此时变成VT1、VT2同 时导电。
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VT 1
VT 4
VT 6
VT 2
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T
a
b
c
iP n LP n2 n1
L
a'
b'
c' ud
R
id
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➢ 绕组的极性相反的目的：消除直流磁通势
➢ 如何实现？
• 如图可知，虽然两组相电流的瞬时值不同，但是平均电流相 等而绕组的极性相反，所以直流安匝互相抵消。
形电路的输出电压波形
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➢ 整流电压平均值与三相半波整流电路的相等，为:
Ud=1.17 U2 cos
➢ 将双反星形电路与三相桥式电路进行比较可得出 以下结论：
（1）三相桥为两组三相半波串联，而双反星形为两组三相半
波并联，且后者需用平衡电抗器。
（2）当U2相等时，双反星形的Ud是三相桥的1/2，而Id是单 相桥的2倍。
• 双反星形电路中，两组整流电压平均值相等，但瞬时值 不等。
• 两个星形的中点n1和n2间的电压等于ud1和ud2之差。该电 压加在Lp上，产生电流ip，它通过两组星形自成回路， 不流到负载中去，称为环流或平衡电流。
• 考虑到ip后，每组三相半波承担的电流分别为Id/2 ± ip。为 了使两组电流尽可能平均分配，一般使Lp值足够大，以便 限制环流在负载额定电流的1%～2%以内。
时值为两组三相半波整流电压瞬时值的平均值，见下式，波形如
图a中红色粗线所示。
1
11
u d u d 22 u p u d 12 U p 2 (u d 1u d)2
ud1,ud2 ub'
ua
uc' ub ua'
uc
ub'
a)
O t1
t
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up
60°
b)
O
t
360°
平衡电抗器作用下输出电压的波形和平