三相桥式电路

U'
V'
W'
双反星形三相变压器
带平衡电抗器的双反星可控整流电路
半导体变流技术 平衡电抗器的作用： 平衡电抗器的作用： 平衡电抗器的作用使流过整流元件与变压器二 次电流的波形系数降低， 次电流的波形系数降低，再输出同样直流电流 时，可使二极管或晶闸管的额定电流减小并提 高变压器的利用率，在大电流输出时， 高变压器的利用率，在大电流输出时，晶闸管 可少并联或不并联。 可少并联或不并联。
W1 N
原理图
半导体变流技术 电阻性负载工作原理： 电阻性负载工作原理： 1）0o<α<30o时：每个晶闸管始终轮流导通 120o， α=30 o时，负载端电压处于临界连 续状态。 续状态。 负载端电压出现断续， 2）30o<α<150 o时：负载端电压出现断续， θT <120o, α=60 o时，θT =90o 。 =0。所以α 3) α=150 o时，Ud=0。所以α的移相范围为 0~150 o。 150
半导体变流技术 数量关系： 1、 U d = 2.34U 2φ cosα 2、 3、 Ud 4、 I d =
Rd
I dT
Id = 3
Id IT = 3
U T = 6U 2φ
半导体变流技术
结论： 结论： 移相范围0 1、移相范围 o~90o 负载端电压连续。 2、α≤60o时，负载端电压连续。 负载端电压为线电压。 3、负载端电压为线电压。 对触发脉冲要求： 对触发脉冲要求：
2． 数量关系： 数量关系：
1） U = 1.17U cos α d 2φ 2) U = 1.17U d 2φ 3) Ud 4) I d = Rd
I dT Id = 3
3
（0o<α<30o） （30o<α<150 o）
1 + cos(30 0 + α )
U T = 6U 2φ
半导体变流技术
2． 数量关系： 数量关系：
半导体变流技术
1U
1V
1W
N1 iU LB1 uB1 U VT1 VT3 V VT5 Id K (VD1) (VD3) (VD5) (VD4) (VD6) (VD2) W ud1 Rd ud ud2 U' VT4 V' VT6 W' VT2 N LB2 uB2 N2 i'W
TR U V W
N1 N2
半导体变流技术
第三节
电阻性负载： 电阻性负载：
三相桥式半控整流电路
ud
00
uu
uv
uw
uu
ωt
VT1 TR U V
VT3
VT5
ug
ud
0
Ug1
a
Ug3
Ug5
Ug1
ωt
Rd
ud u u u u u u u u
UV UW VW UV UW VW UV
UW
W VD4 VD6 VD2
0 ωt1ωt2 ωt3ωt4
半导体变流技术 2、α〉0o时：u 右图为 α＝30o、 α＝60o、 α＝90o 波形
30
d
o
uU
uV
uW
uU
u
uu
90
o
uv
uw
uu
0 0
ωt
0
ωt
ud Udd U'
u UV u UW uVW u VU u WU u WV uUV
ud
uUV uUW uVW uVU uWU uWV uUV
00
ud
1）
U d = 1.17U 2φ cos α
3
（0o<α<30o） （30o<α<150 o）
2) U = 1.17U d 2φ 3) Ud 4) I d = Rd
I dT Id = 3
1 + cos(30 0 + α )
U T = 6U 2φ
半导体变流技术 电感性负载工作原理： 电感性负载工作原理： 1）当α≤30o时，波形与纯电阻时一样 。 2）当α＞30o时，VT1管导通到π时，其阳极 ＞ 管导通到π 电压已过零开始变负，由于电流减小， 电压已过零开始变负，由于电流减小，在 电感L上产生感应电动势的作用， 电感L上产生感应电动势的作用，使VT1仍处 于正向电压而继续导通，直到ωt 时刻， 于正向电压而继续导通，直到ωt2时刻， 触发VT 管导通， 才承受反压被关断， Ug2触发VT2管导通，VT1才承受反压被关断， 使波形出现部分负压。因此， 使波形出现部分负压。因此，各相晶闸管 导通120 120度 从而保证了电流连续。 导通120度，从而保证了电流连续。 ≈0， 3）α=90o时，ud≈0，此时电压波形正负面 积相等，所以α的移相范围为0 90 积相等，所以α的移相范围为0~90o。
半导体变流技术 数量关系： 数量关系：
1.
U d = 1.17U 2φ cos α
Id U d = Rd
2.
3.
I dT
Id = 3
IT =
Id 3
半导体变流技术
第二节 三相桥式全控整流电路
共阴极接法
i U1 TR i i V1 iV1 W1 VT4 VT6 i i W VT2 Rd V U Ld VT1 VT3 VT5
半导体变流技术 波形
u
0 d α=18
uU
ωt2
uV
uW
uU
ωt
0
ωt0
u
g 0
u
ωt1
g1
u
ωt3
g2
u
ωt4
g3
u
g1
ωt
iT1
0
ωt
u
T 1
u UV u UW
1200 1200 1200 ωt
0
α=600 ud
0
θT=1500-α 900
ωt
三相半波可控整流电路阻性负载波形图
半导体变流技术
半导体变流技术
第四节 带平衡电抗器的双反星 可控整流电路
平衡电抗器：一个带中心抽头的铁心线圈， 平衡电抗器：一个带中心抽头的铁心线圈，抽头两侧 的匝数相等，两边电感量相等， 的匝数相等，两边电感量相等，在任一边线圈中有交 变电流流过时，两边均会有大小相同、 变电流流过时，两边均会有大小相同、方向一致的感 应电动势产生。 应电动势产生。 双反星形变压器：整流变压器具有两组二次绕组， 双反星形变压器：整流变压器具有两组二次绕组，且 都接成星形，但两绕组接到晶闸管同名端相反， 都接成星形，但两绕组接到晶闸管同名端相反，画出 电压矢量图是两个相反的星形。 电压矢量图是两个相反的星形。
UW
U d = 1.17U 2φ(1 + cosα )
0'
0 ωt1ωt 2 ωt3ωt 4
ωt
三相桥式半控整流电路α=30 三相桥式半控整流电路α=30o波形
半导体变流技术 为例） 600＜α＜1800时（α=120o为例） VT1管在uUW电压的作用 开始导通， 下,ωt1开始导通，到ωt2 时刻U相相电压为0 时刻U相相电压为0时VT1 管仍不会关断， 管仍不会关断，因为使 VT1管正向寻通的不是相 电压而是线电压， 电压而是线电压，到ωt3 才关断。 时刻uUW=0,VT1才关断。在 ωt3 ~ωt4期间，门极无 期间， 触发脉冲， 不导通， 触发脉冲，故VT3不导通， 波形出现断续。 波形出现断续。 U d = 1.17U 2φ(1 + cosα )
三相桥式全控整流电路在任何时刻必须保证两个晶 闸管同时导通才能形成回路， 闸管同时导通才能形成回路，为保证整流装置能启 动工作，或在电流断续后能再次导通， 动工作，或在电流断续后能再次导通，必须对两组 中应该导通的一对晶闸管同时加触发脉冲。 中应该导通的一对晶闸管同时加触发脉冲。一种是 宽脉冲，一种是双窄脉冲。 宽脉冲，一种是双窄脉冲。
u
2
u
U
u
V
u
W
u
U
u
V
0 0 wt
wt
1
2
wt wt
3
4
wt wt
5
6
wt wt
7
8
wt wt
9
10
VT VT
6
1
VT
2
3
VT VT
4
5
VT VT
6
1
VT
VT
2
u u
g
1
ωt
g
2
ωt
u u u u u
d
d
g
3
ωt
g
4
g
ωt
5
ωt
g
6
u
Ud
UV
u
UW
u
VW
u VU
u
WU
u
WV
u
UV
u
UW
ωt
U
0
0
波形
0
。
ωt
受最大反向电压 为电源线电压的 峰值。 峰值。
_
6
U2
φ
半导体变流技术 三相半波可控整流电路(电阻性负载) 三相半波可控整流电路(电阻性负载) 将二极管换成 晶闸管即成为三 相半波可控整流 电路。 电路。α以对应 的自然换流点为 起算点。 起算点。
TR U1
U id K W ud
V V1
半导体变流技术 波形
u2 uU
d ωt1 0 0
ωt
uV
e ωt2
uW
f ωt3
uU
g ωt4
uV
uW
数量关系： 数量关系：
1)
ud id
id
36 Ud = U2φ =1.17 2φ U 2π