三相交流电路原理介绍
三相交流电路原理介绍
1.1基本要求
（1）掌握对称三相电源及其相电压、线电压的表示方法。 （2）能计算三相负载星形接法电路。 （3）能计算三相负载三角形接法电路。 （4）掌握三相功率的计算。 1.2基本内容
1.2.1 对称三相电源（通常都为星型接法，如图3-1-1所示。）
对称三相电源是由三个同频率、等幅值、初相角依次落后120o的正弦电压构成。
三相电源的表示：瞬时值表达，波形表达，相量图表示，相量式表示，计算中常用的是
相量图表示和相量式表示：
1. 相电压：对称三相电源的相电压常以U P 表示：
o o
1100P U U U =∠=∠
22120120P U U U =∠-?=∠-?
24024033-∠=-∠=p
U U U 注： V 的单下标代表某点的电位，U 的双下标代表 图3-1-1
两点的电压，这里的1U 实质是电压1N U ，因为省略N ，故写作1U 。
2. 线电压：对称三相电源的线电压常以U L 表示：由相量图或复数可以证明：线电压U L 等
于相电压P U 的3倍，且超前于相应相电压30o。
121211330303033030P L U U U U U U U =-=∠?=∠?∠=?∠=∠，
23232.........33090L U U U U U =-==∠?=∠- 31313330......210L U U U U U =-=∠?==∠-
1.2.2 三相负载
三相负载接入电源之前，首先核对每相负载的首端与尾端，每相负载在电路中施加的电压应符合本身的额定电压。 1. 三相负载的星形接法
三相负载的首端分别接在三相电源上，其三个尾端的连结点N '接电源中线N 。 （1）若Z 1=Z 2=Z 3（大小相等，性质相同）是对称三相负载，以U U
I I z Z
=
=或求出各相电流，相量图求解或复数求解的结果，中线电流等于零（ 1230N L L L I I I I =++=），可以省去中线，变成三相三线制。
注：尽管中线省去，但每相负载两端电压依然等于电源相电压U P 。
o 120o
120o
1203
U 2
U
1
U
（2）除Z 1=Z 2=Z 3外，皆是不对称三相负载，同样以U U
I I z Z
=
=或求出各相电流，相量图求解或复数求解的结果，中线电流不等于零（1230N L L L I I I I =++≠），必须设中线，即三相四线制。
注：① 三相四线制供电时，不但中线不能断．，负载尾端的结点（N '）也不能散．。否则有的负载过电压，有的负载欠电压，将导致负载损坏。
② 三相四线制供电时，每相负载两端的电压都等于电源的相电压U P 。
（3）当三相负载不对称，且又无中线时，可先用结点电压法求取负载中性点与电源中性点之间的电压N N U '：
3
213
322
1
1111Z Z Z Z U Z U Z U U N
N ++++=' 然后再用电压降准则，求取各负载中的电流与负载两端的电压。
2. 三相负载的三角形接法
（1） 不论负载对称与否，负载的相电压=电源的线电压，即L P U U =。 （2） 不论负载对称与否，用U I z =
求取相电流I P 的大小，或者U I Z
=求取相电流复数而知I P 大小。
根据I P 的大小及负载的性质画出相量图，借助相量图便可求出线电流I L ，或者在求取相电流复数的基础上，列写结点的KCL 方程，可求出线电流I L 。
注：相量图法和复数都可以证明：对称的三相负载，L I （线电流）=P I 3（相电流），且线电流比相应的相电流滞后30o，不对称三相负载，没有上述关系。 1.2.3 三相功率
1. 三相对称负载（包括Y 及△） (1) 有功功率：(W)?cos 3L L I U P = (2)无功功率：)(sin 3Var I U L L ?=Q (3)视在功率：)(3VA I U L L =
S
2. 三相不对称负载（包括Y 及△） (1)有功功率：P=P 1+P 2+P 3
P 1=U P1I P1cosφ1
； P 2=U P2I P2cos φ2 ；
P 3=U P3I P3cos φ3
(2)无功功率：Q=Q 1+Q 2+Q 3
Q 1=U P1I P1sinφ1； Q 2=U P2I P2sinφ2 ； Q 3=U P3I P3sinφ
3
(3) 视在功率：S =
?是相电压与相电流的相位差角
（即i u ??-），或每相负载的阻抗角（R
X
arctan =?） 1.3 重点与难点 1.1.1 重点
1. 三相电路的分析与计算（包括电压，电流关系，三相功率的关系）是本章的重点。三
相电源与三相负载“对号入座”后，可以看作三个独立的单相电路，这样以来，单相电路的分析方法，电压电流的计算公式，功率求解公式，相量图的画法完全可以仿用。 2. 电源的“相电压”是指相线（端线）对中线的电压，用P U 表示，如果三相电源对称，在我国U P =220V 。
负载两端的电压标称“相电压”，也用U P 表示。
(1)负载星形接法：有中线时，在我国U P =220V ；无中线时，要看负载是否平衡，若平衡，
U P 也是220V ；若不平衡，利用结点电压法及电压降准则，具体求解U P 。
(2)负载三角形接法：无论负载平衡与不平衡，负载两端的电压U P 等于电源的线电压U L 。 1.1.2 难点
1. 单独的Y 接法或?接法，求解难度一般不大，当负载?接法时，一相负载开路或电源缺少一相时，电路已经不是?接法，变成串、并联电路，采用复数法或相量图法不难求之。
2. 总电源下的双Y ，双?或Y +?的分析计算难度较大一点，如果Y ，?都是平衡负载，借助相量图，利用两个o
30（电源的线电压U L 比相应的相电压U P 超前．．o
30，负载?接法线电流I L 比相应的相电流I P 滞后．．o
30），不难求出总线电流，当然也可以用复数法求之。如果Y ，△是不平衡负载，同样也是用相量图法或复数法求解，不过更烦一些，难度就更大一些，至于求功率也是
Y
P P
P ?=+∑。
1.4 例题与习题解答 1.4.1 例题
3-1 图3-1-1(a)所示为接成三角形的三相对称负载，已知电源电压L U =220伏，电流表读数都是I L =17.3安，三相功率P=4500瓦，试求： （1）每相负载的电阻和感抗，
（2）当AB 相因故断开，各电流表读数及总功率P ， （3）当电流表A 3因故断开，各电流表读数及总功率P 。
图3-1-1（a ）
解（1）根据题意：
负载相电流：)(103
3.173A I I L P ===
负载相电压：)(220V U U L P ==
每项负载阻抗：)(2210220
Ω===P P I U Z 68.03
.1722034500
3cos =??=
=
I U P ?
?==-4768.0cos 1?
由阻抗角?=功率因数角? ，画出阻抗三角形中，如图3-1-1（b ）所示。
Z L
X ?
图3-1-1（b ）
每相电阻：cos 220.6815R Z ?==?=Ω 每相感抗：)(1673.022sin Ω=?==?Z X L 注：也可以从功率与R 的关系先求出R ，再求X L 。
因：R I P P 23= 故：)(151034500
2
Ω=?=
R 由阻抗三角形知：)(1615222222
Ω===-=
R Z X L
解（2）：把图3-1-1(c)改化成3-1-1(d)，显然已经不是?接法了。
AC
I I L
I
图3-1-1（c ） 图3-1-1（d ）
由图3-1-1(d)可见：
)(1022
220
21A I A A P ==
== )(3.17230cos 103A I A o L =?==[
见图3-1-1（e ）
]
)w (300045003
2
32=?==
P P 总 注：也可以用复数求A 1、A 2及A 3，如图3-1-1(d)所示： 电源的相电压127()P U V =
==
1311270127120
()1030()1516
o AC AC U U A I A Z j -∠-∠=
==∠-+ 232127*********
()1090()1516
o BC BC U U A I A Z j -∠--∠=
==∠-+o o o BC
AC L I I I A 603.1790103010)(13-∠=-∠+-∠=+= （A ） 解（3）：把图3-1-1(f)改化成3-1-1(g)，显然也不是?接法了。
13
30
图3-1-1（e ）
'
AB
I
''I AB
图3-1-1（f ） 图3-1-1（g ）
220
5()2222
AB
I A '==+
220
10()22
AB
I A ''== A 1=A 2=AB
I '+AB I ''=5+10=15（A ） A 3=0（A ）
W)(22501510)1515(522=?++?=总P
注：也可以用复数求A 1、A 2，如图3-1-1(g)所示：
1212112701271201270127120
15()30321516
AB
AB AC CB AB U U U U I I A Z Z Z j j ?--∠-∠-∠-∠-'''+=+=+=∠+++A 2=A 1=15A
： A 3=0A 。
3-2：在图3-1-2（a ）中，已知电路及参数，R=10Ω，Z=6+j8Ω，
该电路接在线电压L U 380V =
的三相电源上。（1）求I 1、I 2及I 3（2）求总功率P 。
1
L
图3-1-2（a ）
解：在图3-1-2（a ）是电路原理图，为了求解直观，改画成常用的电路工程图，如图3-1-2（b ）所示。虽然Y 接法省去中线，但负载两端的电压依然等于电源的相电压
U P 。
Z
3
U 12
U U 3
L
I
U
图3-1-2（b ）
图3-1-2（c ）
解此题有两种解法：
解法一：在某些量求解的基础上估画相量图，如图3-1-2
（c ）所示，借助相量图求解。
（Y ）P 1L1P1U 220
I I I 22(A)R 10
===== （?）P 2P U I I 38(A)Z ==
==
（?）L P I 3866(A)= ① 画出1U ，2U ，3U 及12U 电压相量。 ② 画出1I ，2I ，L I 电流相量。 ③ 画出总电流3I 相量。
22222o o 31L 1L I I I 2I I cos 226622266cos(18053.13)α=+-???=+-???-
3I 81(A)=
解法二：利用复数求之。
（Y ）o
o 11U 2200I 220(A)1010
∠===∠ （?）o o
o 12122o U U U 2200220120I 38-23.13(A)Z 6j81053.13
-∠-∠-====∠+∠ （?
）o 0o L I 3823.13303853.13(A)=∠-∠-=∠-
o o o 31L I I I 2203853.138141(A)=+=∠∠-=∠-
例3-3：在图3-1-3（a ）中，三相异步电动机接在三相电源上，电压表读数为380V ，电流表读数为10A ，三相功率表读数为4.5kW ，求电动机绕组的R 及L X 。
图3-1-3（a ）
解：)(2203
3803v U U L P ===
A I I L P 10==
L L P I cos ?= cos 0.68?=
= o =46.86?
P P U 220
Z 22()I 10
=
==Ω 画出阻抗三角形，如图3-1-3（b ）所示： 每相电阻：R=Z cos 220.6815()?=?=Ω
每相感抗：L X Z sin 220.7316()?==?=Ω 图3-1-3（b ） 注：也可以从功率与R 的关系，先求R ，再求X L 。
P=3I 2R
R
Z L
X ?
)
(16152215)(15103450032222
2
2Ω=-=-=
Ω=?==
Z X I P R L
1.4.2 习题解答
3-1 根据123e e e 、、依次落后o 120，便可求解。
3-2 已知线电压为380V 的三相四线制电源上，接有额定电压220V 、功率为100w 的白炽灯。设1L 相和2L 相各接20盏，3L 相接40盏。求相电流和中性线电流。 解：根据题意，画出电路工程图，如图3-2-1所示：
1L 3
L 2L N
图3-2-1
)
(2182)(19(A)1920220
100
13121A .I I A .I I .I =====?=
画出三相电源、三相电流的相量图，借助相量图，求中线电流，如图3-2-2所示：
1
2
U 图3-2-2
)(1.91.92.18123A I I I N =-=-=
注：也可以用复数求解中线电流。
)(2401.9)(2402.18)(1201.9)(01.93
213
2
1
A I I I I A I A I
A I o N o o o -∠=++=-∠=-∠=∠=
3-3 上题中，若1L 相因熔丝烧断而灯泡全部熄灭，中性线又因故断开，求2L 相和3L 相灯泡上的电压。
解：根据题意，画出电路原理等效图，如图3-3-1所示。
1
L N
2L 3
L 图3-3-1
从/R)(U 2=P 知，功率与电阻成反比。设R R =3，则R R 22
=
(V)71263
380
323323233.R R U R R R U U R ==?=?+=
[欠压]
(V)4253712622..U R =?=[过压]
3-4 在线电压为380V 的三相四线制电源上，星形联结负载，L 1相接电阻，L 2相接电感，L 3
相接电容。各相的阻抗值都是10Ω。 (1) 画出电路图；
(2) 以1U 为参考相量，求123 I I I 、、和N
I ； (3) 画出电压电流相量图。
解：根据题意，画出电路原理图，如图3-4-1所示，画出电路工程图，如图3-4-2所示。
1
L N
3
L 图3-4-1
3
I 2L
1L L L N
图3-4-2
1
2
图3-4-3
3
U 23
I
(2) 。A R Z U I o o
)(02210
02200220o 1
11∠=∠=∠==
。A I
I I 。A j Z U I 。
A j Z U I o o o o N o o o
o o o o o )(1801.162102221022022I )(1502221022901012022010120220)(1502221022901012022010120220321o 333o 222∠=∠+-∠+∠=++=-∠=∠=-∠∠=-∠==∠=-∠=∠-∠=-∠== 注：N
I 也可以由相量图求之，如图3-4-3所示。 2323
231N 18016.1180()
o o I
I I I I I
A +=+=
∠=∠
7.6() 7.613.16()
P P P L P U I A Z I A =
==3-5 解：
3-6 在图3-26中，已知每相阻抗都是38Ω，线电压为380V 。以线电压12U
为参考相量，求各相电流和线电流。
1
L
2
L 3
L 图3-26 题3-6
解：
)(240380)(120380)(0380o 31
o 23
o 12
V U V U
V U -∠=-∠=∠= a 点KCL 知：1311211231 I I I I I I +==-；
b 点KCL 知：2122322312 I I I I I I +==-；
c 点KCL 知：3233133123 I I I I I I +==-；
)(452.51501012010)(15010901015010)(152.5120109010)(12010240103824038038)(150102101090
3812038038)(90109038038038233131223231121313123231212A I I I
A I I I
A I I I A U I
A j U I A j U I O O O O O O O O O O O O O O O O O O
O ∠=∠-∠=-=-∠=∠-∠=-=-∠=∠-∠=-=∠=-∠=-∠==∠=-∠=∠-∠==∠=-∠∠=-=
注：如果用相量图求解，则要画出三个相电压、三个线电压及三个相电流的相量，然后再求线电流。
3-7 在图3-27中，已知电源的线电压为380V ，导线阻抗Z 1=20+j Ω40,负载阻抗12Z =120+j Ω40，电压表中均无电流通过。求电压表1V 和2V 的读数。
1
L 2
L 3
L 图3-27 题3-7
I
解：
)(240220)(120220)(0220o 3o 2o 1V U
V U
V U
-∠=-∠=∠= )(87.69.187
.36200303801201601202200220o o 212112A j Z Z Z U I
o o
o
-∠=∠∠=+-∠-∠=++=
[
])
(27.438533.26116.283120220)4020(87.69.10220)()(3111ac V j j U Z I U U U V U
o o o o c a -∠=-=∠-+-∠-∠=--=-=
V 1=385（V ）
bc 211123
()[()]2200 1.9 6.87161.329.722012047.54309.4431381.3()
b c o o o o o
U V U U U I Z Z U j V =-=-+-=∠-∠-?∠-∠=-=∠-
V 2=313（V ）。
3-8 图3-28为三相对称星形负载的电流和线电压的相量图，已知线电压为380V ，电流为10A 。求每相负载的等效阻抗。
图3-28 题3-8
12
U 31
U
图3-28-1
23
12
U U
解：根据题意，细化相量图，如图3-28-1所示，由线电压相量求出相电压相量，相电压与相电流的相位差角一目了然。
)(229022*********
1
Ω=∠=∠∠==j I U Z 3-9 在图3-29中，已知电源线电压为380V ，Ω===10321
R R R ，Ω+=j10101Z ，
Ω-=j10102Z 。以1U
为参考相量，接图中设定的参考方向，求各电流。
1L 3
L 2L N
图3-29 题3-9
解：此种类型题目一般可以用两种方法求解。 1: 复数求解
)(4.188.34456.1502210
100220100220o o o o 11111
A j Z U R U I o -∠=-∠+∠=+∠+∠=+= )(6.1018.34756.1502210
1012022010120220o o o o 22222A j Z U R U I o -∠=-∠+∠=--∠+-∠=+= )(1202210
120220o o 333A R U I ∠=∠== )(12030)120226.1018.344.188.34()(321A I I I I
o o o o N ∠=∠+-∠+-∠-=++-= 2：相量图求解：画出各相电压、电流相量，如图3-29-1所示，然后在相量图上求解。
)( )()
()()()(''''
21213
2211相量相量相量相量相量N N
N R Z R Z R I I I I I I I I
I I I I I I -==+=+=+=+
(具体求解从略)
3-10：求解思路与本章例3-3相同。
3-11总功率为10kw 三角形联接的三相对称电阻炉与输入总功率为12kw 、功率因数为0.707的三相异步电动机接在线电压为380V 的三相电源上，求电阻炉、电动机及总线电流（电动机?接法）。
解：根据题意，画出电路工程图，如图3-11-1所示。
'
1L L L 图3-11-1
R
1
1U 2
U 图3-29-1
U '
I
'AB I
是电阻炉的相电流，'1I 是流向电阻炉的线电流，''AB I 是电动机的相电流，''1I 是流向电机的线电流。
'1
1115.19()3cos03I A U =
==
。A U P I )(79.25707
.0380312000
707.0312''1=??=?=
12
U 图3-11-2
1
31
U
(2) 以12U 为参考相量，画出'AB I ，'1I ，''AB I ，''1I 的相量图，如图3-11-2所示，注：对称
的三角形负载，线电流比相应的相电流落后o 30。由图3-11-2知
o o o 45)3045(30o =-+=θ。
在?ABC 中，
)(A)-cos(1802o '
'1'12
''12
'121θI I I I I -+=。
222o 115.1925.79215.1925.79cos135(A)I =+-??。
138.08(A)I =。
注：以上是估画相量图，借助相量图求之。也可以借助复数计算求之。设12U
为参考， 则'o
115.19-30()I A =∠。
)(75-.7925)3045(79.25o ''1A I o o ∠=--∠= 。
=1
I +'1I ''1I =15.193025.797538.0858.6()o o o A ∠-+∠-=∠-。
三相交流电路工作原理介绍
三相交流电路工作原理介绍 由三相交流电源供电的电路。简称三相电路。三相交流电源是指能够提供 3 个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，其中最常用的是三相交流发电机。1891 年世界上第一台三相交流发电机在德国劳芬发电厂投运，并建成了第一条从劳芬到法兰克福的三相交流输电线路。由于三相电路输送电力比单相电 路经济，三相交流电机的运行性能和效率也远较单相交流电机为优，因此目前 世界上电力系统和动力用电都几乎无例外地采用三相制。三相交流电源三相发电机有3 个绕组。它们构成对称的三相电源，其中每一个电源称为一相。各相电压的瞬时值分别为 它们有相同的振幅Um 和频率，而三者的相位却互差120°电角度(即1/3 周期)。三相电压的相量分别为 式中Up 是相电压U 的有效值(Up=Um/)。相电压的瞬时值和相量可分别用波形图（图1a）和相量图（图1b）表示。 三相交流电路三相电源中各相电压超前或滞后的排列次序称为相序。若 a 相电压超前 b 相电压,b 相电压又超前 c 相电压,这样的相序是abc 相序,称为正序；反之,若是cba 相序，则称为负序（又称逆序）。三相电动机在正序电压供 电时正转，改成负序电压供电则反转。因此，使用三相电源时必须注意它的相序。但是，许多需要正反转的生产设备可利用改变相序来实现三相电动机正反 转控制。三相电源连接方式通常有两种方式：一种是星形连接（Y 形），另一种称为三角形连接（△形）。从3 个电源的始端a、b、c 引出的3 条导线称为端线(俗称火线)。任意两根端线之间的电压ab、bc、ca 称为线电压。两种不同连接方式的接线图，线电压和相电压的相量图如图2 图3 所示，线电压与相
单相桥式整流电路设计..
1 单相桥式整流电路设计 单相桥式整流电路可分为单相桥式相控整流电路和单相桥式半控整流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。下面分析两种单相桥式整流电路在带电感性负载的工作情况。 单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。弱点是：输出电压脉动冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。 单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半；且功率因数提高了一半。 单相半波相控整流电路因其性能较差，实际中很少采用，在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。 根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为阻感性负载）。 1.1元器件的选择 1.1.1晶闸管的介绍 晶管又称为晶体闸流管，可控硅整流（Silicon Controlled Rectifier--SCR），开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; 20世纪80年代以来，开始被性能更好的全控型器件取代。能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为功率低频（200Hz 以下）装置中的主要器件。晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型--普通晶闸管。广义上讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件 1)晶闸管的结构 晶闸管是大功率器件，工作时产生大量的热，因此必须安装散热器。 晶闸管有螺栓型和平板型两种封装 引出阳极A、阴极K和门极（或称栅极）G三个联接端。 对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
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1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其中阴极连接在一起的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。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与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。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。
图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。 直接从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大（正得最多）的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小（负得最多）的
三相桥式全控整流电路的性能研究.
三相桥式全控整流电路的性能研究 一、原理及方案 三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。 结构框图如图1-1所示。整个设计主要分为主电路、触发电路、保护电路三个部分。框图中没有表明保护电路。当接通电源时，三相桥式全控整流电路主电路通电，同时通过同步电路连接的集成触发电路也通电工作，形成触发脉冲，使主电路中晶闸管触发导通工作，经过整流后的直流电通给直流电动机，使之工作。 图1-1 三相桥式全控整流电路结构图
二、主电路的设计及器件选择 实验参数设定负载为220V、305A的直流电机，采用三相整流电路，交流测由三相电源供电，设计要求选用三相桥式全控整流电路供电，主电路采用三相全控桥。 1．三相全控桥的工作原理 如图2-1所示，为三相桥式全控带阻感负载，根据要求要考虑电动机的电枢电感与电枢电阻，故为阻感负载。习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。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。变压器为Y ?-型接法。变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网 KP1KP3KP5 图1 三相桥式全控整流电路 图2-1 三相桥式全控整流电路带（阻感）负载原理图 2. 三相全控桥的工作特点 ⑴2个晶闸管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同1相器件。 ⑵对触发脉冲的要求： 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差。 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差。 共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差。 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。
桥式整流器原理电路
桥式整流器原理电路 桥式整流电路（如图5-5所示）是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。 图5-5（a）为桥式整流电路图（b）为其简化画法 桥式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3和方向电压，Dl，D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。以上两种工作状态分别如图5-6（a）和（b）所示。
图5-6 桥式整流电路的工作原理示意图 如此重复下去，结果在Rfz，上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。 桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同，变压器的利用率最高。现在常用的全桥整流，不用单独的四只二极管而用一只全桥，其中包括四只二极管，但是要标清符号，有交流符号的两端接变压器输出，+、-两端接入整流电路。 需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。 另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。 图5-7示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻
三相桥式全控整流电路
1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其中阴极连接在一起的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。此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与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。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。
图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。
三相交流电路工作原理
三相交流电路工作原理 由三相交流电源供电的电路。简称三相电路。三相交流电源是指能够提 供 3 个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，其中最常用的是三相交流发 电机。1891 年世界上第一台三相交流发电机在德国劳芬发电厂投运，并建成了 第一条从劳芬到法兰克福的三相交流输电线路。由于三相电路输送电力比单相 电路经济，三相交流电机的运行性能和效率也远较单相交流电机为优，因此目 前世界上电力系统和动力用电都几乎无例外地采用三相制。三相交流电 源三相发电机有 3 个绕组。它们构成对称的三相电源，其中每一个电源称为 一相。各相电压的瞬时值分别为 它们有相同的振幅Um 和频率，而三者的相位却互差120°电角度(即1/3 周期)。三相电压的相量分别为 式中Up 是相电压U 的有效值(Up=Um/)。相电压的瞬时值和相量可分别用波 形图（图1a）和相量图（图1b）表示。 三相交流电路三相电源中各相电压超前或滞后的排列次序称为相序。若 a 相电压超前 b 相电压,b 相电压又超前 c 相电压,这样的相序是a―b―c相序,称 为正序；反之,若是c―b―a相序，则称为负序（又称逆序）。三相电动机在正 序电压供电时正转，改成负序电压供电则反转。因此，使用三相电源时必须注 意它的相序。但是，许多需要正反转的生产设备可利用改变相序来实现三相电 动机正反转控制。三相电源连接方式通常有两种方式：一种是星形连 接（Y 形），另一种称为三角形连接（△形）。从3 个电源的始端a、b、c 引出 的3 条导线称为端线(俗称火线)。任意两根端线之间的电压ab、bc、ca 称为线 电压。两种不同连接方式的接线图，线电压和相电压的相量图如图2 图3 所示，
三相全控桥式整流电路
课程设计任务书 学生：专业班级：自动化0602班 指导教师：工作单位：自动化学院 题目：三相桥式全控整流电路的设计（带反电动势负载） 初始条件： 1．反电动势负载，E=60V，电阻R=10Ω，电感L无穷大使负载电流连续； 2．U2=220V，晶闸管触发角α=30°； 3．其他器件如晶闸管自己选取。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作得及其技术要求，以及说明书撰写待具体要求） 1.主电路的设计及原理说明； 2.触发电路设计，每个开关器件触发次序及相位分析； 3.保护电路的设计，过流保护，过电压保护原理分析； 4.各参数的计算（输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析）； 5.应用举例； 6.心得小结。 时间安排： 7月6日查阅资料 7月7日方案设计 7月8日- 9日馔写电力电子课程设计报告 7月10日提交报告，答辩 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。 关键词：整流，变压，触发，过电压，保护电路。
《电路原理导论》习题解答
习题六 6-1某三相变压器其绕组作星形联接，额定相电压为230V ，在一次检修后测得相电压V 230===C B A U U U ，但测得线电压V 400;V 230===BC CA AB U U U ，试用相量图分析，这种现象是怎么造成得，如何纠正。 解：A 相首末端倒反以后会出现这种情况，如图示 6-2某三相供电电路，其每相阻抗Ω=8L Z ，那么此电路一定是对称三相电路吗？ 6-3在三相四线制供电线路中中线电流等于0，那么此时三相负载一定是对称 负载吗？ 试用相量图分析说明在什么条件下，不对称负载也可能出现中线电流等于0。 解：不对称的三相电流有可能合成中线电流等于0。其条件是 0sin sin sin 0cos cos cos =++=++C C C B B B A A A C C C B B B A A A Z U Z U Z U Z U Z U Z U ψψψψψψ&&&&&& 式中ψ是电流的初相角，不是阻抗角φ，图6—3′为一例。 6-4在三相Y?Y 供电系统中，对称负载Ω+=66.85j Z L ，负载相电压等于220V ，试求线电流，每相有功功率和无功功率以及功率因数。 答：A 022ο&∠=A I ；5.0cos =φ； VA j S P 56.41912420604840+=∠= 解:设ο&0220∠=A U 6-5在三相四线制供电系统中，电源侧线电压等于400V ，对称负载 Ω+=66.85j Z L （a ） （b ） 图6—3′
线路阻抗Ω+=11j Z l ，Ω+=12j Z n ，试求线电流及负载端的线电压。 解：V 2313 == l SP U U ，设V 0231∠=A U &，则 6-6在三相Y?Y 供电系统中，电源侧线电压等于400V ，不对称负载， Ω=5A Z ，Ω+=55j Z B ，Ω-=86j Z C ，试求中线断开时负载端的中性点位移及各相电压。 解：设ο&0230∠=SA U ，用弥尔曼定理求中性点位移 ( )()()() ()()()()()V 172232.14281.2718 .336.05.14501.1002 .036.067 .525.808.006.01.01.02.075.283.2242.842.314613.531.0451414.02.013.1732316553.324613.531014507.715113.53101202304507.712023050230j j j j j j j U N N --=-∠=-∠-∠=---= ++-++-+--+=∠+-∠+∠+-∠+= -∠+∠+-∠∠+ ∠-∠+∠='οο οοοοοο ο ο οο&各相负载电压 6-7在三相Y?Y 供电系统中，电源侧线电压等于400V ，线路阻抗Ω+=11j Z l ， Ω+=12j Z n ，不对称负载，Ω=5A Z ，Ω+=55j Z B ，Ω-=86j Z C ，试求中性点位 移及各相电压。 解：设ο&0230∠=SA U ，用弥尔曼定理求中性点位移 各相负载电流 各相负载电压 6-8在图 Ω6，Ω+=552j Z ，Ω=103Z ，试求各线电流。
三相桥式全控整流电路分析
一、三相桥式全控整流电路分析 三相桥式全控整流电路原理图如图所示。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。 其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／3的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔π／3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共阴极组T1，T3，T5的脉冲依次相差2π／3；同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，给分析带来了方便；当α=O时，输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。
在第（1）段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管VT1被触发导通，b相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a相经VT1流向负载，再经VT6流入b 相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为ud=ua-ub=uab 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高，晶闸管VTl继续导通，但是c 相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管VT2，电流即从b相换到c相，VT6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经VTl、负载、VT2流回电源c相。变压器a、c 两相工作。这时a相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为ud=ua-uc=uac 再经过60°，进入第(3)段时期。这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管VT3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管VT2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为ud=ub-uc=ubc 余相依此类推。 仿真实验 “alpha_deg”是移相控制角信号输入端，通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角α，从而产生给出间隔60度的双脉冲。 二、MATLAB仿真 （1）MATLAB simulink模型如图 （2）参数设置 电源参数设置：电压设置为380V，频率设为50Hz。注意初相角的设置，a相电压设为0，b相电压设为-120，a相电压设为-240。
整流器工作原理
整流器工作原理 桥式整流器原理电路 桥式整流电路（如图5-5所示）是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定 程度上克服了它的缺点。 图5-5（a）为桥式整流电路图（b）为其简化画法 式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3和方向电压，Dl，D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。以上两种工作状态分别如图5-6（a）和（b）所示。
图5-6 桥式整流电路的工作原理示意图 如此重复下去，结果在Rfz，上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。 桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同，变压器的利用率最高。现在常用的全桥整流，不用单独的四只二极管而用一只全桥，其中包括四只二极管，但是要标清符号，有交流符号的两端接变压器输出，+、-两端接入整流电路。 需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。 另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。
三相方波逆变电路原理说明
1 引言 设计要求 本次课程设计题目要求为三相方波逆变电路的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及Matlab 仿真等，巩固了理论知识，基本达到设计要求。完成三相方波逆变电路的仿真，开关管选IGBT,直流电压为530V, 阻感负载，负载有功功率1KV y感性无功功率为100Var。 逆变的概念 逆变即直流电变成交流电，与整流相对应 电力系统中，将电网交流电通过整流技术变成直流电，然后通过逆变技术，将直流变成高频交流，再通过高频变压器降压，就达到缩小变压器体积和提高供电质量的目的了。
三相逆变 三相逆变技术广泛应用于交流传动、无功补偿等领域。在三相PWM交流 伺服系统中，一般采用三个桥臂的结构，即逆变桥主电路有6 个功率开关器件 (功率MOSFE或IGBT)构成，若每个开关器件都用一个单独的驱动电路驱动，则需6 个驱动电路，至少要配备4 个相互独立的直流电源为其供电，使得系统硬件结构复杂，可靠性下降，且调试困难，设计成本偏高。 2三相电压源型SPW逆变器 PWM的基本原理 PWM(Pulse Width Modulation) 控就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。PWh控制技术最重要的理论基础是面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 SPW控制技术是PW M空制技术的主要应用，即输出脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效。 SPWM逆变电路及其控制方法 SPW逆变电路属于电力电子器件的应用系统，因此，一个完整的SPW逆变电路应该由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。 目前应用最为广泛的是电压型PW逆变电路，脉宽控制方法主要有计算机法和调制法两种，但因为计算机法过程繁琐，当需要输出的正弦波的频率、幅值或相位发生变化时，结果都要变化，而调制法在这些方面有着无可比拟的优势，因此，调制法应用最为广泛。 所谓调制法，就是把希望输出的波形作为调制信号U t，把接收调制的信号作 为载波U c，通过信号波的调制得到所期望的PW波形。 三相方波逆变器 电路结构相同，只是控制方式不同。每一开关元件在输出电压的一个周期中闭合180°
三相方波逆变电路原理说明.
中北大学电子技术课程设计说明书 目录 1 引言 (1) 1.1设计要求 (1) 1.2逆变的概念 (1) 1.3三相逆变 (1) 2 三相电压源型SPWM逆变器 (1) 2.1 PWM的基本原理 (1) 2.2 SPWM逆变电路及其控制方法 (2) 2.3 三相方波逆变器 (2) 2.3 三相PWM逆变器提高直流电压利用率的方法 (2) 2.4 三相PWM逆变器提高直流电压利用率的方法 (3) 3 逆变器主电路设计 (5) 4软件仿真 (6) 4.1 Matlab软件 (6) 4.2 建模仿真 (6) 5 总结 (10) 参考文献 (13)
1 引言 1.1设计要求 本次课程设计题目要求为三相方波逆变电路的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及Matlab仿真等，巩固了理论知识，基本达到设计要求。完成三相方波逆变电路的仿真，开关管选IGBT，直流电压为530V，阻感负载，负载有功功率1KW，感性无功功率为100Var。 1.2逆变的概念 逆变即直流电变成交流电，与整流相对应。 电力系统中，将电网交流电通过整流技术变成直流电，然后通过逆变技术，将直流变成高频交流，再通过高频变压器降压，就达到缩小变压器体积和提高供电质量的目的了。 1.3三相逆变 三相逆变技术广泛应用于交流传动、无功补偿等领域。在三相PWM 交流伺服系统中，一般采用三个桥臂的结构，即逆变桥主电路有 6 个功率开关器件（功率MOSFET 或IGBT）构成，若每个开关器件都用一个单独的驱动电路驱动，则需6 个驱动电路，至少要配备4 个相互独立的直流电源为其供电，使得系统硬件结构复杂，可靠性下降，且调试困难，设计成本偏高。 2 三相电压源型SPWM逆变器 2.1 PWM的基本原理 PWM(Pulse Width Modulation)控就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。PWM控制技术最重要的理论基础是面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
各类整流电路图及工作原理
桥式整流电路图及工作原理介绍 桥式整流电路如图1所示，图（a）、（b）、（c）是桥式整流电路的三种不同画法。由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。 图1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压。 在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2／RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL／2 = 0.45 U2／RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z图1（c）的形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。 二极管整流电路原理与分析 半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压v o=v i-v d。当输入电压处于交 流电压的负半周时，二极管截止，输出电压v o=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。 二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容，在交流电压正半周时，交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。 电容输出的二极管半波整流电路仿真演示 通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下： （1）半波整流输出的是一个直流脉动电压。 （2）半波整流电路的交流利用率为50%。 （3）电容输出半波整流电路中，二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压（电容输出 时电压叠加）。 （3）实际电路中，半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
电路原理实验练习.
练习 实验一(元件伏安特性的测量 1.非线性电阻器的伏安特性曲线有何特征? 答:一般来说,非线性电阻器的伏安特性曲线不是一条过原点的直线而是一条过原点的曲线。 实验二(直流电路中电位的测量 1.通过这次实验,说说你对电位和电压的理解? 答:(1电位是相对的,电压是绝对的;(2电位的大小与零电位参考点选择有关,电压的大小与零电位参考点选择无关;(3电压是电位差。 实验三(叠加原理和戴维南定理 1.若将R3阻值改变为300?时,叠加原理是否仍成立? 答:仍然成立。叠加原理适合于线性电路,虽然把电阻的大小改变,但仍然是线性电路。 2.在求含源线性一端口网络等效电路中的R i时,如何理解“原网络中所有独立电源为零值”?实验中怎样将独立电源置零? 答:在求有源线性二端网络的等效电阻,需要把独立电源除掉,变成无源线性二端网络。除源的方法是,把电压源视作短路,电流源视作短路。在实验中实际的做法是,把电源支路(理想电压源去掉,然后用一根导线代替;把电流源支路断开。 实验四(一阶电路的响应 1.当电容具有初始值时,RC电路在阶跃激励下是否会出现没有暂态的现象,为什么?
答:会的。在一阶动态电路中,支路的响应为:,当时,电路中就不会出现暂态现象。 2.总结实验任务4、5中随着电阻R的变化,输出电压波形的变化规律,构成微分和积分电路的条件是什么? 答:微分电路条件:(1,一般取;(2电压从电阻上输出; 积分电路条件:(1;(2电压从电容上输出。 3.改变激励电压的幅值,是否会改变过渡过程的快慢?为什么? 答:不会,一阶动态电路过渡过程的快慢是由电路的时间常数决定的,而与激励电压的幅值无关。 实验五日光灯电路及功率因数的提高 1.当日光灯电路并联电容进行补偿前后,功率表的读数及日光灯支路的电流是否发生了改变?为什么? 答:功率表读数和日光等电路的电流基本上不发生改变。因为电路的电压没有变化,日光灯支路结构没有发生改变,即复阻抗没有改变,由知,日光灯支路的电流不会变化。功率表读数是整个电路的有功功率,虽然并联电容但是电路中消耗的有功功率并没有改变(理想电容是不消耗功率。但是,从整个测量的 过程来看,功率表的读数稍微有些增加,那是因为并联的电容和镇流器都不是理想元件,随着电路变化,它们也会消耗部分有功。 2.如何利用表5-1中测得的数据计算R l、R2及L ? 试推导它们的计算公式。 答:由,,,。 3.总结并分析当并联电容值不断增大时总电流I1的变化规律?
桥式整流电路及工作原理详解
桥式整流电路图及工作原理介绍之我见 桥式整流电路图及工作原理介绍之我见
桥式整流电路如图 1 所示，图（a）（b）（c）是桥式整流电路的三种不同 、 、 画法。由电源变压器、四只整流二极管 D1~4 和负载电阻 RL 组成。四只整流二 极管接成电桥形式，故称桥式整流。
图 1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图 2 所示。
在 u2 的正半周，D1、D3 导通，D2、D4 截止，电流由 TR 次级上端经 D1→ RL →D3 回到 TR 次级下端，在负载 RL 上得到一半波整流电压 在 u2 的负半周，D1、D3 截止，D2、D4 导通，电流由 Tr 次级的下端经 D2→ RL →D4 回到 Tr 次级上端，在负载 RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载 RL 上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波 整流相同，即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2／RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL／2 = 0.45 U2／RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器 件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图 Z 图 1（c）的形式。 桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反 压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此 缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析
半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。 当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压 vo=vi-vd。当输入电压处于交 流电压的负半周时，二极管截止，输出电压 vo=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。
二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备， 半波整流输出的脉动电压就足够了。 但对于电 子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。平滑处理 电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容， 在交流电压正半周时， 交流电源在通过二极管 向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。
三相桥式全控整流电路的工作原理
图1 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控整流电路的工作原理 在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中的晶闸管低一半。 为了分析方便，使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6，晶闸管是这样编号的：晶闸管KP1和KP4接a 相，晶闸管KP3和KP6接b 相，晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律，分析输出波形的变化规则，下面研究几个特殊控制角，先分析α=0的情况，也就是在自然 换相点触发换相时的情况。图1是电路接线图。 为了分析方便起见，把一个周期等分6段（见图2）。 在第（1）段期间，a 相电压最高，而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通，b 相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a 相经KP1流向负载，再经KP6流入b 相。变压器a 、b 两相工作，共阴极组 的a 相电流为正，共阳极组的b u d=u a-u b=u ab 经过60°后进入第(2)段时期。这时a 相电位仍然最高，晶闸管KPl 继续导通，但是c 相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c 相晶闸管KP2，电流即从b 相换到c 相，KP6承受反向电压而关断。这时电流由a 相流出经KPl 、负载、KP2流回电源c 相。变压器a 、c 两相工作。这时a 相电流为正，c 相电流为负。在负载上的电压为 u d=u a-u c=u ac 再经过60°，进入第(3)段时期。这时b 相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管KP3，电流即从a 相换到b 相，c 相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc 两相工作，在负载上的电压为 u d=u b-u c=u bc
三相方波逆变电路原理说明
三相方波逆变电路原理说 明 Revised by Jack on December 14,2020
目录 1 引言 设计要求 本次课程设计题目要求为三相方波逆变电路的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及Matlab仿真等，巩固了理论知识，基本达到设计要求。完成三相方波逆变电路的仿真，开关管选IGBT，直流电压为530V，阻感负载，负载有功功率1KW，感性无功功率为100Var。 逆变的概念 逆变即直流电变成交流电，与整流相对应。
电力系统中，将电网交流电通过整流技术变成直流电，然后通过逆变技术，将直流变成高频交流，再通过高频变压器降压，就达到缩小变压器体积和提高供电质量的目的了。 三相逆变 三相逆变技术广泛应用于交流传动、无功补偿等领域。在三相PWM 交流伺服系统中，一般采用三个桥臂的结构，即逆变桥主电路有6 个功率开关器件（功率MOSFET 或IGBT）构成，若每个开关器件都用一个单独的驱动电路驱动，则需6 个驱动电路，至少要配备4 个相互独立的直流电源为其供电，使得系统硬件结构复杂，可靠性下降，且调试困难，设计成本偏高。 2 三相电压源型SPWM逆变器 PWM的基本原理 PWM(Pulse Width Modulation)控就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。PWM控制技术最重要的理论基础是面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 SPWM控制技术是PWM控制技术的主要应用，即输出脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效。 SPWM逆变电路及其控制方法 SPWM逆变电路属于电力电子器件的应用系统，因此，一个完整的SPWM逆变电路应该由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。
电路原理离线作业 (1)
浙江大学远程教育学院 《电路原理》课程作业 姓名： 学 号： 年级： 学习中心： ————————————————————————————— 第一章 1-1. 在题图1-1中,若电压源12S U V =，电阻12R =Ω，试在图示参考方向下求支 路电流I 。 1-2. 求图1-2各支路中未知量的值。 题图1-1 U s =?4V 2Ω10V Ω a c 题图1-2
1-3. 在题图1-3a 、b 所规定的参考方向下，若电压U 和电流I 的代数值均为正， 试分析两个网络实际发出还是吸收功率？ 1-4. 题图1-4是一个简化的晶体管电路，求电压放大倍数0/i U U ，再求电源发出 的功率和负载L R 吸收的功率。 1-5. 题图1-5所示电路中，电流源6S I A =，电阻11R =Ω，22R =Ω，33R =Ω， 46R =Ω，求电流0I 。 题图1-4 题图1-3 I I U U a b
1-6. 题图1-6所示电路中，已知电流源S I 发出功率为4W ，试求电阻R 的值。 1-7. 题图1－7所示电路中，电压源分别为1E ＝6V ，2E =8V ，R=7Ω，试求电流 I 。 2Ω 题图1-6 题图1-5
1-8. 在题图1－8所示电路中，已知电流源1S I ＝2A ，2S I ＝1A ，R=5Ω，1R ＝1Ω， 2R ＝2Ω，试求电流I 、电压U 为多少？ 1-9. 题图1-9所示电路中，电流源S I 及其内阻0R 为定值，改变负载电阻R ，求R 为何值时它可获得最大功率，最大功率为多少? 题图1-9 题图1-7 题图1-8
桥式整流电路教案
课题：单相桥式全波整流电路知识目标： 识记V L 、V 2 、I V 、I L 的关系 能复述桥式全波整流电路的工作原理 掌握桥式整流电路的连接方法并会进行电路故障分析 能力目标： 体验科学探究过程 提高知识迁移能力 能应用桥式全波整流电路解决简单问题 情感目标： 通过引导学生设计新的整流电路，让学生体验学习过程的快乐，保持学习电子线路课程的热情 重点：发展科学探究能力，桥式全波整流电路的组成及工作原理的理解 难点：桥式全波整流电路的原理的理解和故障分析 教学方法：讲授法启发法质疑法 教学用具：计算机投影仪 教学课时： 1课时 教学过程： 一、复习回顾 通过大屏幕显示单相半波整流电路，提问：单相半波整流电路有何优、缺点？（让学生通过观测电路图及波形来回答） 1.单相半波整流电路 (大屏幕显示) （优点：电路简单，变压器无抽头。缺点：电源利用率低，输出电压脉动大。）二、引入新课： 前面我们学习了单相半波整流电路，它们各自有其优缺点，在实际应用中比较少用，那么我们能否把二者结合起来设计一种新型的电路，既可以实现全波整流有可以降低二极
管所能承受的反向电压同时还可以将电路结构简单化充分体现二者的优点呢？这就是我们本节课要学习的另一种整流电路——桥式单相全波整流电路 三、讲授新课 １．分析其电路组成： （大屏幕显示桥式单相全波整流电路。） ２．工作原理分析： ①屏幕显示以下幻灯片，结合二极管的特性分析在V L 的正半周和负半周时流过负载R L 的电流方向。 桥式整流电路工作原理 正半周：电流通过V1.V3；V2.V4截止。 电流从右向左通过负载。 （老师分析正半周，然后让学生自己分 析负半周，从而锻炼学生分析问题的 能力） 负半周：电流通过V2.V4；V1.V3截止。 电流从右向左通过负载。 结论：通过负载R L 的电流I L 是全波脉动直流，R L 两端电压是全波脉动直流电压V L ②屏幕显示以下幻灯片，用动画将分析过的桥式整流电路（前面为了便于学生观察，没有画成书上常见的图形），成为标准全波整流电路图。要求学生画标准全波整流电路图。 3.波形分析 V 1 V 3 V 4 V 2 v V L I I I V V V V v V I I V I V 单相桥式整流电路原理图