三相半控桥式整流电路
三相桥式电路
半导体变流技术
1U
TR U
1V V
1W
N1
LB1
N
1U 1V 1W iU
N1
LB1
N
LB2
uB2 uB1
TR W U
N1 N2
V VTW1
iU
U
V
U VT3 V
uB1 W
ud1
VWT5 ud1 Rd
ud
ud2Rd
U'
VT1
VT3
VT5
Id VT4
Id
K
N1 N2
(VD1) (VD1)
(VD3)
(VD5K)
1） U d 1.17U 2φ cos
（0o<α <30o） （30o<α <150 o）
2) 3)
Ud
1.17U 2φ
1
cos(30 0 3
)
4)
Id
Ud Rd
I dT
Id 3
UT 6U2φ
半导体变流技术
2． 数量关系：
1） U d 1.17U 2φ cos
（0o<α <30o） （30o<α <150 o）
半导体变流技术
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。 2）30o<α <150 o时：负载端电压出现断续， θ T <120o, α =60 o时，θ T =90o 。 3) α =150 o时，Ud=0。所以α 的移相范围为 0~150 o。
t
半导体变流技术
α≤60o时(α=30o为例 ）ud uu uv uw uu
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工作原理
三相桥式全控整流电路工作原理三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件，它利用半导体器件的可控性实现对交流电的整流操作。
通过控制开关管的导通时间，可以实现整流电路对电流的可控，从而满足不同的电气需求。
本文将介绍三相桥式全控整流电路的工作原理，并对其性能特点进行分析。
三相桥式全控整流电路包括三个半波整流电路和一个相互接通的直流侧滤波电路。
每个半波整流电路由两个开关管和两个二极管构成。
开关管可以是晶闸管或场效应管，二极管则是承担反向导通作用的器件。
直流侧滤波电路由一个电感和一个电容组成，其作用是平滑直流电的输出。
控制单元则负责控制开关管的导通时间，从而实现对整流电路输出电流的控制。
1. A相半波整流在第一个周期的t=0-1/6 T时间段内，A相电压为正向的，因此A相的K1开关管被导通，K2开关管关闭，通过K1开关管和D2二极管实现A相的半波整流，直流电位为零。
4. A相、B相、C相半波整流带负载当三个半波整流器恰好带负载时，开关管的控制角将会周期性地变化，控制电路输出的脉冲宽度也将随之变化。
这时直流输出电压将随着控制角的变化而逐渐提高。
1. 稳定性高由于可以实现对控制电路输出脉冲宽度的精确控制，三相桥式全控整流电路的稳定性较高，可以满足对直流输出电压和电流的高精度控制要求。
2. 效率高在正常工作状态下，三相桥式全控整流电路只需消耗极小的能量，因此其能效比较高，可有效降低整个系统的能耗。
3. 适应性强三相桥式全控整流电路不仅能适应不同负载要求，还能适应不同电气参数的交流电输入，因此具有较强的适应性。
4. 成本低廉由于三相桥式全控整流电路所需器件数量较少且技术相对成熟，因此其制造成本比较低廉，可以大规模应用于各种电气设备中。
三相桥式全控整流电路是一种性能稳定、适应性强并且成本低廉的电力电子器件，被广泛应用于工业、农业和家庭等领域。
除了上文所述的特性，三相桥式全控整流电路还有其他一些优点。
例如：1. 实现了电能的有源调节在传统的半波和全波整流电路中，电能只能以被动形式、随电源电压变化而调节，无法主动地进行调节。
三相桥式整流电路
1 原理及方案1.1原理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。
1.2方案设计整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。
本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。
三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。
三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，电路兼有可控与不可控两者的特性。
共阳极组的三个整流二极管总是在自然换流点换流，使电流换到阴极点为更低的一相中去。
该电路在使用中需加设续流二极管，以避免可能发生的失控现象，所以电路不具备逆变能力。
虽然三相半控电路相应触发电路较简单，但只能用于整流不能用于逆变，现在很少使用。
本设计选择使用三相桥式全控整流电路。
整流电路的输入部分是变压器，作用是降低或减少晶闸管变流装置对电网和其它用电设备的干扰，将整流电路与电网隔离，并将电网电压值转变为整流所需输入值。
整流部分是六个晶闸管，是由共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成。
为使整流电路能正常工作，除了要给晶闸管配设可靠的触发电路外，还要有保护电路，以防止各种原因产生的过电压和过电流影响或损坏晶闸管。
三相半波整流电路
ud ua ub uc
O ia
a
wt
ib
O ic O id O
wt wt wt
O
阻 感 负 载 时 的 移 相 范 围 为 图2-16 三相半波可控整流电路，阻 a=0动画 感负载时的电路及a =60时的波形 90。 演示 2-11
w t2
w t3
wt
wt wt wt wt
Common-cathode connection Natural commutation point
a=0动画 演示
2.2.1 Three- phase half- wave controlled rectifier
a =0时的工作原理分析
变压器二次侧a相绕组和晶闸管 VT1 的电流波形，变压器二次绕 组电流有直流分量。 晶闸管的电压波形，由3段组成。
VT1 VT2
uG O ud iVT1
wt w t1 wt
VT3 O
O uVT1 u O
wt wt
ac
uab
uaca=30动
画演示
2.2.1 Three- phase half- wave controlled rectifier
Resistive load, α= 60º
u2 ua ub uc
图2-15 三相半波可控整流电路 Ud/U2随a变化的关系 1－电阻负载 2－电感负载 3－电阻电感负载
2-15
2.2.1 Three- phase half- wave controlled rectifier
13、三相桥式整流电路带电阻性、电感性负载分析及计算
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
四川工程职业技术学院电气系电气化教研室
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
16
四川工程职业技术学院电气系电气化教研室
(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
四川工程职业技术学院电气系电气化教研室
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
三相桥式全控整流电路的工作原理
三相桥式全控整流电路的工作原理
三相桥式全控整流电路，又称为三相整流桥式全控整流电路，它的结
构简洁，体积小，可以实现完全全控整流，是现代电力电子设备中常用的
一种整流元件。
它是由三相桥式变流器、控制电路以及同步调节所组成，
可以实现三相输入交流电能转换为单相或多相直流电能的整流功能。
三相桥式全控整流电路的工作原理是：三相桥式变流器的工作由控制
电路触发，控制电路通过三相交流电源的相位信号，控制节点的开启和关闭，使三相桥式变流器中的节点依次开启和关闭，实现了输入电源的变换。
当桥内的节点同步开启时，经历的一个半个周期后，才进入下一个周期，
三相桥式全控整流电路中的三相交流电能便被转变为单相或多相直流电能。
在三相桥式全控整流电路中，每个节点都要求开启和关闭时间一致，
这是关键，所以要实现三相变流器的同步，控制电路必须配备一个有效的
同步调节器，它能检测电路中交流电压的每个周期到达顶峰值，并将信号
转换为控制信号，从而实现桥内节点同步开启和关闭，实现三相交流电能
转换为单相及多相直流电能的整流功能。
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。
三相桥式整流电路设计
一、设计的基本要求1.1、主要技术数据1)电源电压：交流220V/50Hz2)输出电压范围50V~100V3)最大输出电流：10A4)具有过流保护功能，动作电流：12A5)具有稳压功能6)效率不低于70%1.2、主要用途三相桥式整流电路在电力电子领域中的应用及其重要，也是应用最为广泛的电路。
不仅在一般的工业领域的应用非常广泛，如中频炉、发电机励磁、自动控制等，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统、以及其他领域。
二、总体方案三、电路原理说明3.1、主电路原理说明3.1.1、工作原理三相全控桥式整流电路是由一组共阴极接法的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的三相半波可控整流电路串起来组成的，如上图所示。
为了便于表达晶闸管的导通顺序，把共阴极组的晶闸管依次编号为VT1、VT3、VT5，而把共阳极组的晶闸管依次编号为VT4、VT6、VT2。
假设六个晶闸管换成六个整流二极管，则电路为不可控电路。
相当于晶闸管触发角α=0°时的情况。
三相电压正、负半周各有三个自然换相点，六个自然换相点依次相差60°。
对于共阴极组，阳极电位最高的器件导通；对于共阳极组，阴极电位最低的器件导通。
六个自然换相点把一个周期分成以下六段：1)ωt1＜ωt≤ωt2时，共阴极组VT1导通，共阳极组VT6导通，ud=uab。
2)ωt2＜ωt≤ωt3时，共阴极组VT1导通，共阳极组VT2导通，ud=uac。
3)ωt3＜ωt≤ωt4时，共阴极组VT3导通，共阳极组VT2导通，ud=ubc。
4)ωt4＜ωt≤ωt5时，共阴极组VT3导通，共阳极组VT4导通，ud=uba。
5)ωt5＜ωt≤ωt6时，共阴极组VT5导通，共阳极组VT4导通，ud=uca。
6)ωt6＜ωt≤ωt1时，共阴极组VT5导通，共阳极组VT6导通，ud=ucb。
通过以上分析，可知三相全控桥式整流电路有以下几个基本特点：1)任何时刻必须有两个晶闸管同时导通，一个为共阴极组，一个为共阳极组，以便形成通路2)晶闸管在组内换相，同组内晶闸管的触发脉冲互差120°，由于共阴极组与共阳极组的自然换相点互差60°，所以每隔60°有一个元件换相。
电气三相整流电路原理及计算
uT1
14
么么么么方面
• Sds绝对是假的
三相桥式全控
控电制阻角性α负＝载630°
1 1 11 33 33 55 55 11 6u6u 22 2u2ｖ 44 u4ｗ4 66 6u6u
ωt ωt
电阻性负载
135
id
u
v w ud R
4 62
uuv uuw uvw uvu uwu uwv uuv
3α
变换压相器过绕程组所漏对感应可的以时用间一用个电电感
L角B表度示表，示由，于叫漏换感向存重在叠，角使γ 电流 换向要经过一段时间，不能瞬时
完在成换相过程中，两相回路产
生一环流ik
iv=ik
iu=Id-ik
u LＢ
1
v LＢ
2
w LＢ
3
R
L
ud
uu
LB
di k dt
uv
LB
di k dt
uｄ
uu
22
2 U
22U s2isnin(nnt11s)in
nstidn((nt) 1)
n1
bnn
22
2U
22U c2ocson(snt11c)os
nctods((nt) 1)
n1
22 Ud U2 cos U U2
UR
1
U2
U
2 d
U2
1
8
cos2 2
2
u
UR Ud0
24
第四节 变压器漏抗对整流电路的影响
R id
uT1
uuv
晶闸管承受的最大反向
ωt 压降为 6U2
uuw
电流连续，１、２、３晶
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三相半控桥式整流电路
三相半控桥式整流电路是一种电力电子器件，常用于工业和家庭电气设备中。
该电路是由三个半导体器件组成的，其中一半是可控整流管，另一半是普通整流管。
这些器件的作用是将三相交流电平均地转换为直流电。
整流器的输出被连接到负载电阻或电容。
在整流器的设计中，需要考虑控制电压和电流的效应。
半导体器件必须能够承受高电压和高电流，以防止烧毁。
此外，需要具备适当的滤波电容和电感，以减少输出电压的脉动。
整流器的输出电压随着负载电流的变化而变化，因此需要进行电源稳压或电源调节。
三相半控桥式整流电路的主要优点是高效率和可靠性。
然而，它也存在一些缺点，如复杂性和成本较高。
因此，在设计整流电路时应根据实际需求进行综合考虑。