13、三相桥式整流电路带电阻性、电感性负载分析及计算
13三相桥式整流电路带电阻性电感性负载分析及计算
13三相桥式整流电路带电阻性电感性负载分析及计算三相桥式整流电路是一种将三相交流电转换为直流电的电路。
在实际应用中，通常会有电阻性负载和电感性负载相连。
首先，我们先来分析带有电阻性负载的三相桥式整流电路。
电阻性负载可以用一个电阻元件来代表，其阻值为R。
假设输入的三相电压为u1、u2、u3，频率为f，相位差为120度。
三相桥式整流电路将输入的三相交流电转换为输出的直流电。
对于带电阻性负载的情况，我们可以按照如下步骤进行分析和计算：1.电流计算：首先，我们需要计算出电阻性负载上的电流。
根据欧姆定律，电流为电压除以电阻：I=U/R。
其中，U为电阻性负载上的电压，可以通过正弦波电压u1、u2、u3与电阻之间的关系得到。
2.输出电压计算：输出电压为电流与负载之间的乘积。
在这种情况下，输出电压为U。
3.电压波形：通过对输入的三相电压与负载上的电压进行波形分析，可以得到输出电压的波形。
接下来，我们来分析带有电感性负载的三相桥式整流电路。
电感性负载可以用一个电感元件来代表，其感值为L。
同样地，假设输入的三相电压为u1、u2、u3，频率为f，相位差为120度。
1.电流计算：电感在电流经过其时会产生电动势，所以电感性负载上的电流与电压之间的关系需要考虑电感的影响。
UL1 = (2*sqrt(2)/π) * f * L * dI1/dt其中，UL1是L1电感上的电压，I1是L1电感上的电流，t是时间。
2.输出电压计算：输出电压为电流与负载之间的乘积。
在这种情况下，输出电压为UL13.电压波形：通过对输入的三相电压与负载上的电压进行波形分析，可以得到输出电压的波形。
综上所述，带电阻性、电感性负载的三相桥式整流电路的分析及计算可以通过考虑负载上的电压、电流和波形来完成。
具体的计算可以根据电路的具体参数和负载的特性进行推导和求解。
电力电子技术期中期末试卷附答案
电压的同时，门极上
3．逆变是把直流 电变换为交流 电的过程。 封 4. 电力电子器件主要工作于 开关 状态，当开关频率较高时
姓 名
：
线
开关损耗 可能成为器件功率损耗的主要因素。
5. 换流方式可分为器件换流、电网换流、 负载换流 、 强迫
换流 这四种。
二、选择题（30 分 每题 3 分 ）下列各题中只有一个选项是正确的，
电感 L 上积蓄的能量为 EI1ton 。当 V 处于断态时 E 和 L 共同向电容 C 充电并
向负载 R 提供能量。设 V 处于断态的时间为 toff，则在此期间电感 L 释放的能
量为 Uo E I1toff 。当电路工作于稳态时，一个周期 T 中电感 L 积蓄的能
量与释放的能量相等，即： EI1ton (U o E)I1toff
于
状态。
2． 同一晶闸管，维持电流 IH 与擎住电流 IL 的数值大小上有
IL_______IH。
3．逆变是把
电变换为
电的过程。
4. 电力电子器件主要工作于
状态，当开关频率较高
班 级
：
订
时
可能成为器件功率损耗的主要因素。
5. PWM 控制就是对脉冲的________进行调制的技术。在采样控制理
封 论中有一条重要的结论：冲量相等而形状_________的窄脉冲加在具 有惯性的环节上时，其效果基本________，冲量即窄脉冲的面积。
2、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？（5 分） 四、分析题（15 分） 1、如下图 a 所以的单相电压型全桥逆变电路，共四个桥臂，可看成两个半桥电路 组合而成。两对桥臂交替导通 180°。采用移相调压方式 ，V1、V2、V3、V4 的
13、三相桥式整流电路带电阻性、电感性负载分析及计算
5
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3.5.1 三相桥式可控整流电路总结
1、自然换相点
u
a =0
u
a
2
u
u
R
i
b
c
d
b)
O wt
wt
wt
wt
1
2
3
u
G
c)
O
wt
u
d
d)
O
wt
i
VT 1
e)
O
wt
u
f)
VT 1
O
wt
u
ab
u
ac
6
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3.5.1 三相半波可控整流电路总结
27
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O
wt
11
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3.5.2 三相桥式全控整流电路阻性负载
二、电路分析
ud1 a = 60°ua
ub
uc
α=60°
wt1
O
wt
ud2
ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
ud
uab uac ubc uba uca ucb uab uac
O u VT 1
uac O
12
wt
uac wt
u ab
14
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2.2.2 三相桥式全控整流电路
小结 4、晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示
时段
I
II
III
IV
V
VI
共阴极组中导通 VT1 的晶闸管
共阳极组中导通 VT6 的晶闸管
三相桥式全控整流电路（阻-感性负载）（经典之作,）
三相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
1 原理图如图
三相桥式全控整流电流（电阻性负载）原理图，共阴极组阴极连接在一起的3个晶闸管（VT 1，VT 3，VT 5）。
共阳极组阳极连接在一起的3个晶闸管（VT 4，VT 6，VT 2）导通顺序：VT 1－〉VT 2－〉VT 3－〉－〉 VT 4－〉VT 5－〉VT 6。
L
d
u R
d
i r
T 1
VT 3
VT 4VT 6
VT 5
VT 2
VT V U
W
2 仿真电路图如下：
3 仿真电路参数：
三相桥式全控整流电路，变压器Yy0接法（1:1），变压器一次侧相电压有效值220V ，阻感负载，电阻50Ω，电感800mH 4 触发角度为0°时，交流侧电流波形为
°时交流侧电流波形
图2．触发角度为0°时交流侧电流波形
对该电流进行傅里叶分析，分析结果如下
图3．触发角度为0°时交流侧电流谐波分析
°时交流侧电流谐波分析
经过分析，得到触发角度为0°时交流侧的功率因数为1；如果电感
趋于无穷时，则功率因数应该为0.956。
触发角度为60°时，交流侧电流波形为：
°时交流侧电流波形
图4．触发角度为60°时交流侧电流波形对该电流进行傅里叶分析，分析结果如下：
图5．触发角度为60°时交流侧电流谐波分析
°时交流侧电流谐波分析
经过分析，交流侧功率因数为0.4902;电感趋于无穷时,交流侧功率因数为0.955*0.5=0.4775。
实验七 三相桥式全控整流电路实验
实验七 三相桥式全控整流电路实验一、实验目的了解三相桥式全控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载，电阻电感性负载，反电动势负载时的工作情况。
二、实验所需挂件及附件1. 电源控制屏2. 三相晶闸管触发电路3. 双踪示波器，万用表4. 晶闸管主电路5. 可调电阻，电感等三、实验原理1、电阻性负载图7-1 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）及o 0=α波形阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）称为共阳极组。
共阴极组中与a ，b ，c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组中与a ，b ，c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4，VT6，VT2。
晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。
o 0=α表示各晶闸管从其自然换相点开始触发，得到的输出电压波形为其线电压的包络线。
图7-2 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）o 30=α时波形从图可以看出，当o 60≤α时，u d 波形连续，对于电阻负载，i d 波形与u d 波形形状一样，也连续，每管工作120︒ ，每间隔60︒有一管换流。
60︒为波形连续和不连续的分界点。
α>60︒，由于对应线电压的过零变负，非同一相的共阴极组和共阳极晶闸管串联承受负压而关断，此时输出电压电流为零。
负载电流断续，各晶闸管导通角小于120︒。
晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示：时段I II III IV V VI 共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压u du α -u b=u abu α -u c=u αcu b –u c=u bcu b –u a=u bau c –u a=u cau c –u b=u cb三相桥式全控整流电路的特点：（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
电力电子技术课后答案精简版
IDVT＝Id∕3＝23.4∕3＝7.8（A）
IVT＝Id∕ ＝23.4∕ ＝13.51（A）
14．单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，当=60时求Ud、Id与的数值，并画出整流电压ud的波形。
解：考虑LB时，有：
解：ud、id、iVT、iD的波形如下图：
负载电压的平均值为：
＝67.5（V）
负载电流的平均值为：
Id＝Ud∕R＝67.52∕2＝33.75（A）
流过晶闸管VT1、VT2的电流有效值为：
IVT＝ Id＝19.49（A）
流过二极管VD3、VD4的电流有效值为：
IVD＝ Id＝27.56（A）
11．三相半波可控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当=60时，要求：
24．整流电路多重化的主要目的是什么？
答：整流电路多重化的目的主要包括两个方面，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。
25．12脉波、24脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐波？
答：12脉波电路整流电路的交流输入电流中含有11次、13次、23次、25次等即12k1、（k=1，2，3···）次谐波，整流输出电压中含有12、24等即12k（k=1，2，3···）次谐波。
《电力电子技术》第五版机械工业出版社
课后习题答案
第二章电力电子器件
1.使晶闸管导通的条件是什么？
答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。
2.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？
《电力电子技术》C卷
密封线考生答题不得过此线系班级姓名学号潍坊学院成人教育《电力电子技术》试卷(C)卷一、填空题（每小题1分，共15分）1．晶闸管断态不重复电压U DSN与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM____________U BO。
2．为了保证晶闸管可靠与迅速地关断，通常在管子阳极电压下降为零之后，加一段时间的电压。
3．选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大倍，使其有一定的电压裕量。
4．晶闸管元件并联时，要保证每一路元件所分担的电流。
5．单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=___________。
6．在电感性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为______。
7．三相半波可控整流电路，带大电感负载时的移相范围为。
8．在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二级管。
9．三相全控桥式有源逆变电路，每个晶闸管导通角1200，每隔产生一次换相。
10．三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当控制角时，电流连续。
11．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电角度称为。
12.确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间t off所对应的电角度δ，安全裕量角θ0和。
13．SPWM 有两种调制方式：单极性和______调制。
14. 电流源型逆变器的输出电流波形为。
15．改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_______________的幅值。
二、单项选择题(每小题2分，共30分)在每小题烈出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1小阳极电流，称为（ ）。
①维持电流 ②擎住电流 ③浪涌电流 ④额定电流2．晶闸管过电压保护的元器件是（ ）①快速熔断器 ②RC 电路 ③快速开关 ④电抗器3．下列器件中为全控型器件的是（ ）。
①双向晶闸管 ②快速晶闸管 ③光控晶闸管 4．在型号为KP10-12G 中，数字10表示（ ）。
三相桥式整流电路设计(带反电动势负载)
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：三相桥式整流电路的设计（带反电动势的负载）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 110302025学生姓名陈绳鹏专业班级自动化111课程设计（论文）题目三相桥式整流电路的设计（带反电动势负载） 课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，多数由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
整流电路的种类很多，工业上广泛应用的三相桥式全控整流电路是从三相半波电路发展而来的。
两组三相半波整流电路，一组是共阴极，另一组是共阳极串联组成。
设计任务及要求1、确定系统设计方案，各器件的选型；2、设计主电路、触发电路、保护电路；3、各参数的计算（输出平均电压、平均电流、有功功率及波形分析）；4、建立仿真模型，验证设计结果。
5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数输入电压：三相交流380V ，50HZ整流输出电压0~110V ，电流最大值10A ，反电动势 40V ，电阻10欧姆 进度计划1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、 系统功能分析（1天）3、 系统方案确定（1天）4、 主电路、触发电路等设计（2天）5、 各参数计算（1天）6、 仿真分析与研究（2天）7、 撰写、打印设计说明书（1天）8、 答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字：年 月 日摘要整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
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二、电路分析 α=90°
wt
u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac
u bc u ba
u d2 ud
O
wt
id
O i VT
1
wt
O ia O
wt
wt
11
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2.2.2
二、电路分析 小结：
3 2、带电阻负载且a >60时，整流电压平均值为：
Ud 3
3
3
a
6U 2 sin wtd (wt ) 2.34U 2 1 cos( a ) （2-27） 3
3、输出电流平均值为 ：Id=Ud /R
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(5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管 承受最大正、反向电压的关系也相同。
15
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2.2.2
三、 定量分析
三相桥式全控整流电路
1、当整流输出电压连续时（a≤60时）的平均值为：
1
Ud
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 a 3 a
（2-26） 6U 2 sin wtd (wt ) 2.34U 2 cos a
wt
u d2 u 2L ud
O
wt
i VT
1
O u VT
1
u ab
uac
u bc
u ba
uca
u cb
u ab
uac
wt
O
wt
u ab
8
uac
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3.5.2
三相桥式全控整流电路阻性负载
u d1
二、电路分析 α=30°
a = 30°u
a
ub
uc
O u d2 ud
wt1
a
u
b
u
R
c
i
d
wt
1
wt
2
wt
3
wt
u c)
G
O u
d
wt
d) O i
VT
wt
1
e) O u f)
VT
wt wt
1
O
u
ab
u
ac
4
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3.5.1 三相半波可控整流电路总结
2、a =30时的分界线
5
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3.5.1 三相半波可控整流电路总结
三相可控整流电路· 引言
交流测由三相电源供电。 负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤 波。 基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整 流电路应用最广 。
1
2-1 四川工程职业技术学院电气系电气化教研室
三、整流电路
3.5.1 3.5.2 3.5.3
三相半波整流电路总结 三相桥式整流电路带阻性负载 三相桥式整流电路带感性负载
二、电路分析 α=60°
a = 60°
ua
ub
uc
wt1
O
wt
Ⅰ u ac Ⅱ u bc Ⅲ u ba Ⅳ u ca Ⅴ u cb Ⅵ u ab
u d2
ud u ab
u ac
O
wt
u VT
1
u ac
u ac
O
wt
u ab
10
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3.5.2
三相桥式全控整流电路阻性负载
2
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3.5.1 三相桥式可控整流电路总结
重点： 1、自然换相点 2、输出电压为相电压 3、晶闸管电压为线电压或0 4、α=30°，输出电压的特殊性
3
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3.5.1 三相桥式可控整流电路总结
1、自然换相点
b) O u
a =0
2
u
三相桥式全控整流电路
1 、当 a≤60 时， ud 波形均连续，对于电阻负载， id 波形与ud波形形状一样，也连续 2 、当 a>60 时， ud 波形每 60 中有一段为零， ud 波形 不能出现负值 3 、带电阻负载时三相桥式全控整流电路 a 角的移相 范围是120
12
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Ⅰ u ab Ⅱ u ac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ u ca Ⅵ u cb
wt
u ab
u ac
O
wt
u VT
1
u ab
u ac
u bc
u ba
u ca
u cb
u ab
u ac
O
wt
ia O
u ab
u ac
wt
9
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3.5.2
三相桥式全控整流电路阻性负载
u d1
图3-15 三相桥式 全控整流电路原理图
7
共阳极组 —— 阳 极连接在一起的 3个晶闸管（VT4， VT6，VT2）
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3.5.2
三相桥式全控整流电路阻性负载
u2 a = 0°ua u d1 O ub uc
二、电路分析 α=0°
wt1
Ⅰ u ab Ⅱ uac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ uca Ⅵ u cb u ab uac
ub-ua =uba
VT4
uc-ua =uca
VT6
uc-ub =ucb
13
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2.2.2
小结
三相桥式全控整流电路
5、三相桥式全控整流电路的特点 （1）2管同时通形成供电回路，其中 共阴极组和共阳极组各1，且不 能为同1相器件。 （2）对触发脉冲的要求： 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。 共阴极组 VT1 、 VT3 、 VT5 的脉冲依次差 120 ，共阳极组 VT4、VT6、VT2也依次差120。 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。
u u
d a
u
b
u
c
O
a
wt
i
a
i
wt
i
O i
d
O
O
O
b
O
c
wt
wt
wt
u
wt
ac
6
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3.5.2
三相桥式全控整流电路阻性负载
导通顺序：
VT1－VT2 －VT3－ VT4 －VT5－VT6
一、电路结构
共 阴 极 组 —— 阴 极连接在一起的 3 个晶闸管（ VT1 ， VT3，VT5）
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2.2.2
小结
三相桥式全控整流电路
5、三相桥式全控整流电路的特点
（ 3 ） ud 一周期脉动 6 次，每次脉动的波形都一样，故该
电路为6脉波整流电路。
（ 4 ）需保证同时导通的 2 个晶闸管均有脉冲可采用两种
方法：一种是宽脉冲触发；一种是双脉冲触发（常
用）
2.2.2
小结
三相桥式全控整流电路
4、晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示
时
段
I VT1
II VT1
III VT3
IV VT3
V VT5
VI VT5
共阴极组中导通 的晶闸管
共阳极组中导通 的晶闸管
整流输出电压ud
VT6
ua-ub =uab
VT2
ua-uc =uac
VT2
ub-u c =ubc
VT4