三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路的特点(1)
（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
能为同一相器件。
（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
ud的波形 更平直
u2 i2 ud
0
t
a)
i2的上升 平缓
b)
２.４.2 电容滤波的三相不可控整流 电路
1. 基本原理
ud u ab u uac d VD1 VD3 VD5 id T ia a b c iC ud + iR C R id ia 3
0
t
VD4 VD6 VD2 a)
2.阻感负载(L很 大)
当 60 时， ud波形连续，电路的工 作情况与带电阻负载时 十分相似，区别在于负 载不同时，同样的整流 输出电压加到负载上， 得到的负载电流id波形 不同。当电感足够大的 时候，负载电流的波形 可近似为一条水平线。
α=0º
α=30º
续
当 时，由 于电感L的作用，电 源电压过零后，晶 闸管仍然导通，直 到下一个晶闸管触 发导通为止。这样， 输出电压波形出现 负的部分。
–使功率因数降低。
常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及 的微机、电视机等家电产品的开关电源中。 放电 1. 工作原理及波形分析 充电
id VD1 i2 u1 u2 VD2 VD3 i,ud iC iR C R 0 i ud
2.4电容滤波的不可控整流电路 2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 （１）
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。
它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。
1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。
每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。
整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。
2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。
整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。
通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。
当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。
随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。
如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。
通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。
同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。
3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。
三相桥式全控整流电路
8.2.6 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路相当于一组共阴极的三相半波和一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起来构成的。
习惯上将晶闸管按照其导通顺序编号，共阴极的一组为VT1、VT3和VT5，共阳极的一组为VT2、VT4和VT6。
其电路如图8.22所示图8.22 三相桥式电阻性负载全控整流电路对于图8.22的电路，可以像分析三相半波可控整流电路一样，先分析若是不可控整流电路的情况，即把晶闸管都换成二极管，这种情况相当于可控整流电路的时的情况。
即要求共阴极的一组晶闸管要在自然换相点1、3、5点换相，而共阳极的一组晶闸管则会在自然换相点2、4、6点换相。
因此，对于可控整流电路，就要求触发电路在三相电源相电压正半周的1、3、5点的位臵给晶闸管VT1、VT3和VT5送出触发脉冲，而在三相电源相电压负半周的2、4、6点的位臵给晶闸管VT2、VT4和VT6送出触发脉冲，且在任意时刻共阴极组和共阳极组的晶闸管中都各有一只晶闸管导通，这样在负载中才能有电流通过，负载上得到的电压是某一线电压。
其波形如图8.23所示。
为便于分析，可以将一个周期分成6个区间，每个区间图8.23 三相桥式电阻性负载a=0°时波形区间，u相电位最高，在时刻，即对于共阴极组的u 相晶闸管VT1的的时刻，给其加触发脉冲，VT1满足其导通的两个条件，同时假设此时共阳极组阴极电位最低的晶闸管VT6已导通，这样就形成了由电源u相经VT1、负载及VT6回电源v相的一条电流回路。
若假设电流流出绕组的方向为正，则此时u相绕组的电流为正，v相绕组上的电流为负。
在负载电阻上就得到了整流后的直流输出电压，且，为三相交流电源的线电压之一。
过后到时刻，进入区间，这时u相相电压仍是最高，但对于共阳极组的晶闸管来说，由于w相相电压为最负，即VT2的阴极电位将变得最低。
所以在自然换相点２点，即时，给晶闸管VT2加触发脉冲，使其导通，同时由于VT2的导通，使VT6承受了反向的线电压而关断了。
三相桥式全控整流电路实验结论
三相桥式全控整流电路实验结论一、电路结构与工作原理三相桥式全控整流电路由三相交流电源、三相全控桥、负载电阻以及触发脉冲源等部分组成。
其工作原理基于三相全控桥的工作原理，通过控制触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
二、触发脉冲与控制方式本实验采用脉冲变压器触发方式，通过调节触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
控制方式采用移相控制方式，通过调节控制电压的大小和极性来控制触发脉冲的相位。
三、输出电压与负载特性实验结果表明，随着控制电压的增大，整流输出电压增大，当控制电压达到一定值时，整流输出电压达到最大值。
当负载电阻增大时，整流输出电压减小，当负载电阻达到无穷大时，整流输出电压达到最小值。
四、功率因数与谐波分析实验结果表明，采用三相桥式全控整流电路可以有效地提高功率因数，减小谐波对电网的影响。
但是，当整流输出电压增大时，谐波电流也会相应增大，因此需要对谐波进行抑制。
五、电路参数设计与优化为了提高三相桥式全控整流电路的性能，需要对电路参数进行设计与优化。
实验结果表明，触发脉冲的频率和移相角是影响整流输出电压大小和稳定性的关键因素。
因此，在参数设计时需要重点考虑这些因素。
同时，为了减小谐波对电网的影响，需要选择合适的滤波器参数。
六、实验结果对比与分析通过对不同控制方式下的实验结果进行对比与分析，可以发现采用移相控制方式可以有效提高整流输出电压的稳定性和调节速度。
同时，采用脉冲变压器触发方式可以有效减小整流输出电压的脉动和噪声。
七、电路性能评估与改进建议根据实验结果，可以对三相桥式全控整流电路的性能进行评估。
本实验中，采用了以下指标进行评估：整流输出电压的大小和稳定性、功率因数、谐波含量以及调节速度等。
通过对这些指标进行分析，可以发现该电路具有以下优点：可以实现对交流电源的整流作用；可以提高功率因数；可以实现对整流输出电压的快速调节等。
但是也存在一些不足之处，例如触发脉冲的脉动和噪声较大等问题。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路是一种典型的多相变流器结构。
其概念是利用三个桥式变换器，并将三相电源转换成多脉冲的直流电压或电流。
三相桥式全控整流电路可以满足多种多种
应用场合的需求。
三相桥式全控整流电路具有输出电流均衡、无影响源特性和可靠性等优点。
结构简单，尺寸小，失压开关控制，可靠性高，功率非常低，因此可以有效减少处理器的使用，降低
成本。
控制电路精确，可以实现功率的精确控制，提高了净输出功率的效率。
电阻元件高
度可调，可以对输出电流进行良好的控制，从而获得更好的控制性能。
三相桥式全控整流电路结构简单，可以有效控制输出电流，并且可以满足输出频率和
脉宽调节等多种需求。
但它也有一定的局限性，如功率范围较小，无法处理较大的功率负载。
三相桥式全控整流电路是一种常用的多相变流器。
它结构简单，控制精度高，稳定性好，可以有效解决处理多种应用场景的需求，在工业自动化等领域有广泛的应用。
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。
三相全控桥式整流电路
三相全控桥式整流电路一、引言随着工业技术的发展和电力电子技术的不断推广，三相全控桥式整流电路在各个行业中广泛应用。
三相全控桥式整流电路采用三相交流电源作为输入端，能够将交流电信号转换成满足不同负载需求的直流电信号。
本文将从以下几个方面详细介绍三相全控桥式整流电路的工作原理、主要构成和应用。
二、工作原理三相全控桥式整流电路是一种将交流电信号转换成直流信号的电路。
该电路采用三相变压器将三相交流电源通过变换，将input交流电进行相间差异为120度的降低或升高零电平的变换，接至整流桥三相管闸流控制器的输入端，然后将通过整流桥的三相管管子交错导通，实现交流电的全波整流。
三相全控桥式整流电路通过改变控制器的输出扭矩控制灵活性，从而控制整流桥输出直流电的电压和电流。
三、主要构成三相全控桥式整流电路主要由三相变压器、整流桥和控制器组成。
1. 三相变压器三相变压器的作用是将输入的三相交流电信号通过变换，降低或升高零电平，将降低或升高零电平后的输入信号接入整流桥电路中。
通常情况下，三相变压器分为多种类型，如输入和输出相等的三相变压器、桥式三相变压器、三角变压器等。
2. 整流桥整流桥是三相全控桥式整流电路中的重要部分。
整流桥需要至少4个按一定方式排列的二极管构成，在同一个相序的三个管相互导通的同时，三个相可以实现交替导通。
整流桥既能进行三相半波整流，也能进行三相全波整流。
3. 控制器在三相全控桥式整流电路中，控制器的主要作用是对整流桥输出直流信号进行控制。
通过控制器，可以实现相依输入电压的0-360°可控角度矩，从而实现输出电压的控制。
整流桥控制器通常采用高性能单片机或FPGA，以实现控制回环环节过程控制、溅液等自动保护功能等。
四、应用三相全控桥式整流电路主要应用于高功率负载的变频调速、电力变流器、电弧炉等领域。
在风力发电、太阳能发电等清洁能源领域，三相全控桥式整流电路也具有广泛的应用前景。
在消费电子产品如UPS、电流计、电子锁等领域，也可以采用三相全控桥式整流电路实现高品质的电源供应。
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电路，用于将交流电转换为直流电。
它由三相电源、桥式整流器和触发电路组成。
在这个电路中，三相电源提供三相交流电信号。
每个相位的电源通过对应的触发电路来控制桥式整流器中的开关管。
桥式整流器由四个二极管或四个可控硅组成，用于将交流电转换为直流电。
桥式整流器中的四个二极管或可控硅可以分为两组，每组包含两个，并组成两个反并联的三电平桥。
每个桥臂的两个二极管或可控硅是反并联的，一个被称为正半周期控制，一个被称为负半周期控制。
在每个半周期中，根据触发电路提供的触发信号，分别对两个桥臂的二极管或可控硅进行开通或关断操作。
这样，在每个半周期内，只有一个桥臂是开通的，而另一个桥臂是关断的。
这种控制方式使得整流器输出的电流为激励波（落在功率电网电压曲线之下）。
通过控制开通和关断时间，可以实现对输出电流的调节。
通过改变开通角和关断角，可以改变输出电流的平均值和有效值。
从而实现对输出功率的控制。
总之，三相桥式全控整流电路通过桥式整流器和触发电路的配合控制，将三相交流电转换为直流电，并能够通过调节开通和
关断时间来实现对输出电流的调节。
这种电路广泛应用于工业领域，如直流电机驱动、电力电子器件等。
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ucb
uab
uac
O
t
ia O
uab
uac
t
返回
19
图-4
ud 1
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=60时的波形
= 6 0° ua t 1
O ud 2 ud uab Ⅰ uac Ⅱ ub c Ⅲ ub a Ⅳ uca Ⅴ ucb Ⅵ uab ub uc
t
uac
O
t
uVT
1
uac
uac
uac
t
O
t
uab
uac
返回 18
图-3
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=30时的波形
ud 1 = 3 0° ua ub uc
O ud 2 ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ ub c Ⅳ ub a Ⅴ uca Ⅵ ucb
t
uab
uac
O
t
uVT
1
uab
uac
ub c
ub a
uca
第三节 三相可控整流电路
三相桥式全控整流电路
1
一、概述
1.三相桥式电路是两个三相半波电路的串联 三相半波
共阴极
共阳极
三相全控桥
2
一、概述
பைடு நூலகம்2. 应用：
反电动势负载，可实现电动机可逆运转
3
二、原理分析
1.电路工作的基本原则 1) 三相全控桥整 流电路任一时刻必须有 两只晶闸管同时导通， 才能形成负载电流，其 中一只在共阳极组，另 一只在共阴极组。
ua u2 = 0 ° ud 1 ub uc
O ud 2 u2 L ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ ub c Ⅳ ub a Ⅴ uca Ⅵ ucb uab uac
t
O
t
iVT
1
O uVT
1
uab
uac
ub c
ub a
uca
ucb
uab
uac
t
O
t
uab
uac
各线电压正半波交点分别是VT1～VT6的自然换相点
12
三、定量分析
4. 整流变压器视在功率计算
i
I
d
1). 流过整流变压器二次侧的电流在前面已经算得:
2π/3
0
π
2π/3
2π
ωt
2 I d 0.816 I d 3 Ud TR二次侧电压有效值： U2 2.34 U TR二次侧视在功率： S 2 3U 2 I 2 3 d 0.816 I d 1.05U d I d 1.05Pd 2.34
uc
O ud2 ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ Ⅳ ubc uba Ⅴ uca Ⅵ ucb
t
uab
uac
O
t
id O ia O
t t
返回
23
图-8
ud1
三相桥式整流电路 带阻感负载，a=90时的波形
= 90°
ub uc ua
O ud2 ud
t1
Ⅰ uac Ⅱ ubc Ⅲ uba Ⅳ uca Ⅴ ucb Ⅵ uab
ua u2 = 0° ud1 O t 1 ud2 u2L ud Ⅰ Ⅱ uab uac Ⅲ Ⅳ ubc uba Ⅴ uca Ⅵ ucb ub uc
t
uab
uac
O
t
id O iVT
1
t t
O
返回
22
图-7
ud1
三相桥式全控整流电路 带阻感负载a=30时的波形
= 30° u
a
ub
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
7
二、原理分析
2.电路工作波形
2）阻感负载时的工作情况
a≤60时（a =0 图－6；a =30 图－7）
•
ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。
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。
O
t
uab
返回
20
图-5
ud 1
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=90时的波形
ua ub uc ua ub
O ud 2 ud uab uac ub c ub a uca ucb uab uac ub c ub a
t
O
t
id
O iVT
1
t
O ia O
t
t
返回
21
图-6
三相桥式全控整流电路 带阻感负载a=0时的波形
t
uab
uac
O
t
uVT
1
uac
uac
O uab
t
返回
24
图-1
三相桥式全控整流电路原理图
VT 1 VT 3 VT 5 d1 T n ia a b id 负 c 载 ud
VT 4 VT 6 VT 2 d2
返回2
25
三相桥式全控整流电路原理图
返回
26
单宽脉冲
27
双窄脉冲
28
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 为90 。 8
二、原理分析
3.对触发脉冲的要求
1）.双窄脉冲 在触发某一相晶闸管
时，触发电路能同时
返回 17
图-3
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=0时的波形
ua u2 = 0° ud1 ub uc
O ud2 u2L ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ ubc Ⅳ uba Ⅴ uca Ⅵ ucb uab uac
t
O
t
iVT
1
O uVT
1
uab
uac
ubc
uba
uca
ucb
uab
14
四、归纳比较
2. 全控器件也可组成可控整流电路
超前相角控制的波形不同于滞后 相角控制区别：前者的控制角α 由自 然换相点向左计算；后者的控制角α 由自然换相点向右计算。六只晶体管 工作顺序与负载电压关系与晶闸管相 同。 整流变压器二次侧绕组相电流iU 基波电流ia１超前于电源相电压uU一 个Ф 角（Ф ＝α ），实现了超前相角 控制，电网向晶体管整流装置提供的 是超前的无功电流。
给前一相晶闸管补发 一个脉冲(称辅助脉 冲) 2）.单宽脉冲
9
三、定量分析
1. 整流输出电压
当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带
电阻负载a≤60时）的平均值为：
Ud
1 3
2 3
6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 cos
3
带电阻负载且a >60时，整流电压平均值为：
uab uac ubc uba uca
→ VT5--VT6
ucb
6
二、原理分析
2.电路工作波形
1）带电阻负载时的工作情况
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
波形图： a =0 （图－2 ）
a =30 （图－3） a =60 （图－4）
当a>60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不 能出现负值 波形图： a =90 （ 图－5）
Id Ud E R
式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。
晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。
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 π 2π/3 2π
0
ωt
其有效值为：
I2 1 2 2 2 2 I d ( I d ) 2 3 3 2 I d 0.816 I d 3
Ud 3
3
6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 1 cos( ) 3
10
三、定量分析
2. 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R
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：
TR二次侧电流有效值：
I2
TR一次侧视在功率：
S1=S2
13
四、归纳比较
1. 三相全控桥式整流电路与三相半波可控整流电路相比
* 整流输出的电压高；纹波幅度低、频率高；控制灵敏； * 电力电子器件用的多，但在要求相同输出电压的情况 下器件耐压低；
* 整流变压器二次侧无直流分量；
* 适用于大功率场合。
15
要点提示:
**电路结构——两个三相半波电路串联 **工作原理——遵循三条基本工作原则 **定性分析——画出三个参量电路波形(ud、id、uT)
**定量分析——计算三项常见应用数据(ud、id、 idT)
**驱动方式——现有二种触发脉冲信号(双窄、 单宽)
16
图-2
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=0时的波形