【正文】 以控制；（2）輸出直流側(cè)電壓和交流側(cè)電流中的紋波都必須限制在允許范圍內(nèi)；（3）整流器的效率要高。 按照輸入交流電源的相數(shù):單相、三相和多相整流電路；216。簽字：劉沂日期：天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案第2章 相控整流電路 整流器的性能指標(biāo) 單相相控整流電路 三相相控整流電路 相控整流電路的換相壓降 整流電路的有源逆變工作電路 晶閘管相控電路的驅(qū)動(dòng)控制天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案第2章 相控整流電路 整流電路；交流轉(zhuǎn)換為直流。相控整流電路:電壓可調(diào)。 按電路中組成的電力電子器件控制特性:不可控、半控整流電路；216。電壓紋波系數(shù)整流器的輸出電壓是脈動(dòng)的，其中除了有主要的直流成分外，還有一定交流諧波成分。輸入功率因數(shù)PF定義交流電源輸入有功功率平均值P與其視在功率S之比為輸入功率因數(shù)PF（Power factor）, 即： （）對于無畸變的正弦波，諧波電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均功率為零，只有基波電流形成有功功率 上式中是輸入電壓與輸入電流基波分量之間的相位角。 單相相控整流電路 單相相控整流電路可分為單相半波、單相全波和單相橋式相控整流電路，它們所連接的負(fù)載性質(zhì)不同就會(huì)有不同的特點(diǎn)。隨著電壓的下降電流也下降，當(dāng)電流下降到小于晶閘管的維持電流時(shí)，晶閘管T關(guān)斷，此時(shí)、均為零。在單相相控整流電路中，定義晶閘管從承受正向電壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電角度α稱為控制角(或移相角)，晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角，用θ表示。移相范圍：整流輸出電壓的平均值從最大值變化到零時(shí)，控制角α的變化范圍為移相范圍。這是因?yàn)殡娐返妮敵鲭娏髦胁粌H存在諧波，而且基波電流與基波電壓(即電源輸入正弦電壓)也不同相，即使是電阻性負(fù)載，PF也不會(huì)等于1。 流過晶閘管的電流的有效值晶閘管的額定電流，所以選用晶閘管的型號為KP308。當(dāng)正半周時(shí)，時(shí)刻觸發(fā)晶閘管T，加到感性負(fù)載上。此后晶閘管承受反壓，到下一周的時(shí)刻，觸發(fā)脈沖又使晶閘管導(dǎo)通，并重復(fù)上述過程。解決的辦法是在負(fù)載的兩端并聯(lián)續(xù)流二極管D。二極管導(dǎo)通時(shí)，晶閘管被加上反向電壓而關(guān)斷，此時(shí)負(fù)載上電壓為零不會(huì)出現(xiàn)負(fù)電壓。電感性負(fù)載（大電感）參數(shù)計(jì)算若設(shè)和分別為晶閘管和續(xù)流二極管在一個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通角，則容易得出晶閘管的電壓平均值為： （）流過續(xù)流二極管的電流平均值為： （）流過晶閘管和續(xù)流管的電流有效值分別為： （） （）晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為：單相半波可控整流電路特點(diǎn)：?優(yōu)點(diǎn)：線路簡單，調(diào)整方便；?缺點(diǎn)：（1）輸出電壓脈動(dòng)大，負(fù)載電流脈動(dòng)大（電阻性負(fù)載時(shí)）。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8課時(shí)2班級電氣052電氣054電子052周次4日期課題單相半波相控整流電路安裝調(diào)試維修教學(xué)目的 掌握單結(jié)晶體管觸發(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 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)掌握單結(jié)晶體管觸發(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。）工作原理分析：。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)。一個(gè)周期過后，、在時(shí)刻又被觸發(fā)導(dǎo)通。電流和晶閘管上承受電壓的波形圖。為最大值時(shí)α=0176。 （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。 （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。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。180176。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。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。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?！堞痢?0176。（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。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。電角θ＜π時(shí)，整流電流波形出現(xiàn)斷流。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。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(huì)對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題加以分析和解決。下面著重討論幾種常用電路的工作原理。 電阻性負(fù)載的三相半波相控整流電路及波形(α=0176。 如此循環(huán)下去，輸出的整流電壓是一個(gè)脈動(dòng)的直流電壓，它是三相交流相電壓正半周的包絡(luò)線，在三系昂電源的一個(gè)周期內(nèi)有三次脈動(dòng)。時(shí)，、波形臨界連續(xù)。式的輸出電壓波形。、60176。時(shí)，輸出電壓和電流波形將不再連續(xù)；② 在電源交流電路中不存在電感情況下，晶閘管之間的電流轉(zhuǎn)移是在瞬間完成的；天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案③負(fù)載上的電壓波形是相電壓的一部分；④晶閘管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)所承受的電壓是線電壓而不是相電壓。增大α，減小，當(dāng)α=150176。時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)各相晶閘管每周期輪流導(dǎo)電120176。時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，輸出電壓平均值為: （）(4) 晶閘管承受的最大反向電壓為電源線電壓峰值，即 ，最大正向電壓為電源相電壓，即。時(shí)，因此時(shí)，一定有α＞30176。（4）因?yàn)? 大電感負(fù)載電路特點(diǎn)(1)在α≤30176。(3)盡管α30176。時(shí)最大，當(dāng)α=90176。）（2）流過每個(gè)晶閘管的平均電流與有效電流分別為: () ()大電感負(fù)載時(shí)，晶閘管可能承受的最大正反相電壓都是，這與電阻性負(fù)載時(shí)只承受的正向電壓是不同的。)。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12課時(shí)2班級電氣052電氣054電子052周次6日期課題三相半波相控整流電路安裝調(diào)試維修教學(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)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，注意教學(xué)進(jìn)度及與教學(xué)大綱的內(nèi)容一致。共陽極組的自然換流點(diǎn)(α=0176。 時(shí)的情況（l）每個(gè)時(shí)刻均需2個(gè)不同組的晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，形成向負(fù)載供電的回路，其中且不能為同一相的晶閘管；（2）對觸發(fā)脈沖的要求：6個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖按→→→→→的順序（相位依次差60176。；（3）全控橋觸發(fā)脈沖類型：寬脈沖觸發(fā)：使脈沖寬度大于60176。雙脈沖觸發(fā)：用兩個(gè)窄脈沖代替寬脈沖，兩個(gè)窄脈沖的前沿相差60176。 三相橋式全控整流電路α不同時(shí)工作原理: α=30176。 時(shí)的情況α=90176。因此當(dāng)控制角為時(shí)，整流輸出電壓的平均值為: （）2）當(dāng)α＞60176。1）α=0176。（b）～（e）所式為帶大電感負(fù)載的三相全控橋式整流電路在時(shí)的電流電壓波形。為了分析方便，把交流電源的一個(gè)周期由六個(gè)自然換流點(diǎn)劃分為六段，并假設(shè)在t=0時(shí)電路已在工作，即、同時(shí)導(dǎo)通，電流波形已經(jīng)形成。此時(shí)和同時(shí)導(dǎo)通，負(fù)載上得到U，W線電壓。在期間，和導(dǎo)通，負(fù)載上得到。時(shí)，輸出電壓波形發(fā)生變化，如圖214(b)所示分別為α=30176。以內(nèi)時(shí)，波形均為正值；當(dāng)α在60176。2）α=30176。時(shí)的電流電壓波形天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算 在0176。因此當(dāng)控制角為α?xí)r：1）整流輸出電壓的平均值為: （0176。因此3）流過晶閘管的電流平均值和有效值 () ()4） 流進(jìn)變壓器次級的電流有效值為 ()5）晶閘管承受的最大電壓為天 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14課時(shí)2班級電氣052電氣054電子052周次7日期課題三相橋式相控整流電路安裝調(diào)試維修教學(xué)目的理解和掌握三相橋式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)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，注意教學(xué)進(jìn)度及與教學(xué)大綱的內(nèi)容一致。在重疊角期間，、同時(shí)導(dǎo)通，產(chǎn)生一個(gè)虛擬電流 ， 天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 師 授 課 教 案由圖可知: ( )而整流輸出電壓為: ( )圖中的陰影面積大小為： ( )參數(shù)計(jì)算1）換相壓降Uγ (a)所示的三相半波可控整流電路中，整流輸出電壓為3相波形組合（即一周期內(nèi)換相3次），每個(gè)周期內(nèi)有3個(gè)陰影面積，這些陰影面積之和3S除以周期2π，即為換相重疊角期間輸出平均電壓的減少量，稱為換相壓降。必須指出，如果在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，將不會(huì)出現(xiàn)換流重疊的現(xiàn)象，因?yàn)閾Q流過程被續(xù)流二極管的存在所改變。