【正文】 體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和維修方法掌握單相半波可控整流電路在電阻負(fù)載及感性負(fù)載時(shí)的工作教學(xué)難點(diǎn)掌握單相半波可控整流電路在電阻負(fù)載及感性負(fù)載時(shí)的工作實(shí)踐環(huán)節(jié)多媒體及實(shí)踐課作業(yè)實(shí)踐報(bào)告教研室主任意見：同意該計(jì)劃，實(shí)踐課加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)，以利于教學(xué)的深入。簽字：劉沂日期：天 津 冶 金 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教 案 ( 首頁 ) 學(xué)年：2006~2007學(xué)期：第二學(xué)期課次9課時(shí)2班級電氣052電氣054電子052周次5日期課題第2章相控整流電路 單相橋式相控整流電路教學(xué)目的理解和掌握單相相控整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形、電氣性能、分析方法和參數(shù)計(jì)算課型面授■ 多媒體■ 機(jī)房□ 實(shí)驗(yàn)□ 實(shí)習(xí)□ 課程設(shè)計(jì)□教學(xué)重點(diǎn)波形分析和基本電量計(jì)算的方法教學(xué)難點(diǎn)波形分析實(shí)踐環(huán)節(jié)多媒體作業(yè)2—5～8教研室主任意見：同意該計(jì)劃，注意教學(xué)進(jìn)度及與教學(xué)大綱的內(nèi)容一致。簽字：劉沂日期：天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案 單相橋式相控整流電路 阻性負(fù)載（α的移相范圍是0176?！?80176。）工作原理分析：。負(fù)載電阻是純電阻。 單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載的電路與工作波形當(dāng)交流電壓進(jìn)入正半周時(shí)，a端電位高于b端電位，兩個(gè)晶閘管、同時(shí)承受正向電壓，如果此時(shí)門極無觸發(fā)信號，則兩個(gè)晶閘管仍處于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻，電源電壓將全部加在和上，負(fù)載上電壓。在時(shí)刻，給和同時(shí)加觸發(fā)脈沖，則兩個(gè)晶閘管立即觸發(fā)導(dǎo)通，電源電壓將通過和加在負(fù)載電阻上，在的正半周期，同時(shí)承天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案受正向電壓，在時(shí)，同時(shí)給和加觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通，電流經(jīng)、二次側(cè)形成回路。在負(fù)載兩端獲得與正半周相同波形的整流電壓和電流，在這期間和均承受反向電壓而處于阻斷狀態(tài)。當(dāng)由負(fù)半周電壓過零變正時(shí)，、因電流過零而關(guān)斷。在此期間、因承受反壓而截止。、又降為零。一個(gè)周期過后，、在時(shí)刻又被觸發(fā)導(dǎo)通。如此循環(huán)下去。很明顯，上述兩組觸發(fā)脈沖在相位上相差180176。，（b）（f）所示單相全控橋式整流電路輸出電壓。電流和晶閘管上承受電壓的波形圖。由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負(fù)半周里，、和、兩組晶閘管輪流觸發(fā)導(dǎo)通，將交流電源變成脈動(dòng)的直流電。改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻，即改變α的大小，、的波形和平均值隨之改變。阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：（1）整流輸出電壓的平均值為 （）即為最小值時(shí)，α=180176。，為最大值時(shí)α=0176。，所以單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，α的移相范圍是0176?！?80176。（2）整流輸出電壓的有效值為 （）（3）輸出電流的平均值和有效值分別為 （） （220）（4）流過每個(gè)晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即 （221）（5）流過每個(gè)晶閘管的電流有效值為 （222）（6）晶閘管承受的最大反向電壓為U2。 （7） 在一個(gè)周期內(nèi)，電源通過變壓器兩次向負(fù)載提供能量，因此負(fù)載電流有效值Ｉ與變壓器次級電流有效值I2相同。那么電路的功率因數(shù)可以按下式計(jì)算 （223）通過上述數(shù)量關(guān)系的分析，電阻負(fù)載時(shí)，對單相全控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：的移相范圍相等，均為0～180176。；輸出電壓平均值Ud是半波整流電路的２倍；在相同的負(fù)載功率下，流過晶閘管的平均電流減小一半；功率因數(shù)提高了倍。天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案 （）（4）流過每個(gè)晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即 （）（5）流過每個(gè)晶閘管的電流有效值為(） （6）晶閘管承受的最大反向電壓為。 （7）在一個(gè)周期內(nèi)，電源通過變壓器兩次向負(fù)載提供能量，因此負(fù)載電流有效值Ｉ與變壓器次級電流有效值I2相同。那么電路的功率因數(shù)可以按下式計(jì)算 （）通過上述數(shù)量關(guān)系的分析，電阻負(fù)載時(shí)，對單相全控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：①的移相范圍相等，均為0～180176。；②輸出電壓平均值是半波整流電路的２倍；③在相同的負(fù)載功率下，流過晶閘管的平均電流減小一半；④、功率因數(shù)提高了倍。例22單相橋式全控整流電路給電阻性負(fù)載供電，要求整流輸出電壓能在0100V內(nèi)連續(xù)可調(diào)，負(fù)載最大電流為20A。①由220V交流電網(wǎng)直接供電時(shí)，計(jì)算晶閘管的控制角α和電流有效值、電源容量S及時(shí)電源的功率因數(shù)PF。②采用降壓變壓器供電，并考慮最小控制角時(shí)，求變壓器變壓比K及時(shí)電源的功率因數(shù)PF。天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案解： ①當(dāng)=100V時(shí)，由可得：當(dāng)時(shí)，α=180176。176。180176。內(nèi)變化。負(fù)載電流有效值其中 當(dāng)α=176。時(shí)，流過晶閘管的電流有效值為電源容量當(dāng)時(shí)，α=176。此時(shí)電源的功率因數(shù)為②當(dāng)采用降壓變壓器，時(shí)，所以變壓器副邊電壓為變比 當(dāng)時(shí)，α=116176。此時(shí)電源的功率因數(shù)為：由此可見，在計(jì)算晶閘管、變壓器電流時(shí)應(yīng)計(jì)算最大值。整流變壓器的作用不僅能使整流電路與交流電網(wǎng)隔離，還可以通過合理選擇，提高電源功率天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案因數(shù)、降低晶閘管所承受電壓的最大值和減小電源容量，防止相控整流電路中高次諧波對電網(wǎng)的影響。2．大電感負(fù)載工作原理分析：電路控制角的移相范圍為0～π/2 單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖當(dāng)負(fù)載有電感與電阻組成時(shí)被稱為阻感性負(fù)載。例如各種電機(jī)的勵(lì)磁繞組，整流輸出端接有平波電抗器的負(fù)載等。在電源電壓正半周期間，、承受正向電壓，若在時(shí)刻觸發(fā)、導(dǎo)通，電流經(jīng)、負(fù)載、和二次回路，但由于大電感的存在，過零變負(fù)時(shí)，電感上的感應(yīng)電動(dòng)勢使、繼續(xù)導(dǎo)通，直到、被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，、承受反壓而關(guān)斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值部分。在電源電壓負(fù)半周期，晶閘管、受正向電壓，在時(shí)刻觸發(fā)、導(dǎo)通，、受反壓而關(guān)斷，負(fù)載電流從、中換流至、中。天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案在時(shí)電壓過 零，、因電感中的感應(yīng)電動(dòng)勢并不斷，直到下個(gè)周期、導(dǎo)通時(shí)，、加上反壓才關(guān)斷。值得注意的是，只有當(dāng)時(shí)，負(fù)載電流才連續(xù)，當(dāng)時(shí)，負(fù)載電流不連續(xù)，而且輸出電壓的平均值均接近于零，因此這種電路控制角的移相范圍是 。電路控制角的移相范圍為0～π/2。（1）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為(0176?！堞痢?0176。) （）（2）整流輸出電壓有效值為 （）（3）晶閘管承受的最大正反向電壓為。（4）在一個(gè)周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通180176。，兩組輪流導(dǎo)通，變壓器次級中的電流是正負(fù)對稱的方波，電流的平均值Id和有效值I相等，其波形系數(shù)為１。（5）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為 （） （）在大電感負(fù)載情況下，α接近π/2時(shí)，輸出電壓的平均值接近于零，負(fù)載上的電壓太小。且理想的大電感負(fù)載是不存在的，故實(shí)際電流波形不可能是一條直線，而且在α＝π之前，電流就出現(xiàn)斷續(xù)。電感量越小，電流開始斷續(xù)的α值就越小。天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案例23 單相全控橋式整流電路大電感負(fù)載如圖27所示，已知電感足夠大，電阻，若要求在0~200V內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且αmin=30176。，請就不接蓄流二極管和接蓄流二極管兩種情況，選擇晶閘管的型號。解： 輸出的最大電流為：①不接續(xù)流二極管時(shí)，所以晶閘管的額定電流，選20A額定電壓為選1000V。所以選擇型號為KP10②接續(xù)流二極管時(shí)，得。所以晶閘管的額定電流，選20A額定電壓為，選1000V所以選擇型號為KP103．反電勢負(fù)載工作原理反電動(dòng)勢負(fù)載：對于可控整流電路來說，被充電的蓄電池、電容器、正在運(yùn)行的直流電動(dòng)機(jī)的電樞（電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E）等本身是一個(gè)直流電壓的負(fù)載。電角θ＜π時(shí)，整流電流波形出現(xiàn)斷流。其波形如圖所示，圖中的δ為停止導(dǎo)電角。也就是說與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了δ電角度停止導(dǎo)電。 ()天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案α＜δ時(shí)，若觸發(fā)脈沖到來，晶閘管因承受負(fù)電壓不可能導(dǎo)通。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)時(shí)刻晶閘管開始承受電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣就要求觸發(fā)角α≥δ。（1）整流器輸出端直流電壓平均值 （）（2）整流電流平均值 （） （3）停止導(dǎo)電角 （）在上述條件下，整流電壓的波形和負(fù)載電流的波形與電感負(fù)載電流時(shí)的波形相同，的計(jì)算公式也一樣。針對電動(dòng)機(jī)在低速輕載運(yùn)行時(shí)電流連續(xù)的臨界情況，可計(jì)算出需要的電感量L由下式?jīng)Q定： （）式中，L為主電路總電感量，其單位為H。天 津 冶 金 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教 案 ( 首頁 ) 學(xué)年：2006~2007學(xué)期：第二學(xué)期課次10課時(shí)2班級電氣052電氣054電子052周次5日期課題單相橋式相控整流電路安裝調(diào)試與維修教學(xué)目的掌握單相橋式相控整流電路在電阻負(fù)載及感性負(fù)載時(shí)的工作情況理解單相橋式相控整流電路安裝與調(diào)試的方法及故障維修了解續(xù)流二極管的作用課型面授■ 多媒體■ 機(jī)房□ 實(shí)驗(yàn)□ 實(shí)習(xí)□ 課程設(shè)計(jì)□教學(xué)重點(diǎn)掌握單相橋式相控整流電路在電阻負(fù)載及感性負(fù)載時(shí)的工作情況理解單相橋式相控整流電路安裝與調(diào)試的方法及故障維修教學(xué)難點(diǎn)理解單相橋式相控整流電路安裝與調(diào)試的方法及故障維修實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)踐課作業(yè)實(shí)踐報(bào)告教研室主任意見：同意該計(jì)劃，實(shí)踐課中逐步讓學(xué)生學(xué)會對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題加以分析和解決。簽字：劉沂日期：課后感想天 津 冶 金 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教 案 ( 首頁 ) 學(xué)年：2006~2007學(xué)期：第二學(xué)期課次11課時(shí)2班級電氣052電氣054電子052周次6日期課題第2章相控整流電路 三相半波相控整流電路教學(xué)目的理解和掌握三相半波相控整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形、電氣性能、分析方法和參數(shù)計(jì)算課型面授■ 多媒體■ 機(jī)房□ 實(shí)驗(yàn)□ 實(shí)習(xí)□ 課程設(shè)計(jì)□教學(xué)重點(diǎn)波形分析和基本電量計(jì)算的方法教學(xué)難點(diǎn)波形分析實(shí)踐環(huán)節(jié)多媒體作業(yè)2—9～12教研室主任意見：同意該計(jì)劃，注意教學(xué)進(jìn)度及與教學(xué)大綱的內(nèi)容一致。簽字：劉沂日期：天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案 三相相控整流電路 三相整流電路分為三相半波、三相橋式整流電路兩大類，實(shí)際中由于三相相控橋式整流電路具有輸出電壓脈動(dòng)小、脈動(dòng)頻率高、網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn)，因此它在中、大功率領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。但是三相半波相控整流電路是基礎(chǔ)，其分析方法對研究其他整流電路（包括雙反星形相控整流和時(shí)而脈波相控整流電路）非常