【正文】 +15V經(jīng) R11供給 V5很大的基極電流， V5飽和導(dǎo)通，其集電極電壓為 15V。 115 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路 輸出可為雙窄脈沖 （ 適用于有兩個晶閘管同時導(dǎo)通的電路 ） ， 也可為單窄脈沖 。值約取為 10?。 交流電源發(fā)生異?，F(xiàn)象，如斷電、缺相、或電壓過低 。 可沿用整流的辦法來處理逆變時有關(guān)波形與參數(shù)計算等各項問題 。 103 2) 直流發(fā)電機(jī) — 電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn) 圖 244 直流發(fā)電機(jī) — 電動機(jī)之間電能的流轉(zhuǎn) a）兩電動勢同極性 EG EM b）兩電動勢同極性 EM EG c）兩電動勢反極性，形成短路 電路過程分析。 要求兩組整流電路的參數(shù) （主要是變壓器的匝數(shù)和漏感） 應(yīng)對稱 。當(dāng) α＝ 0176。 2. 任何瞬時，正、反極性組均有一支電路導(dǎo)通工作，輸出電壓瞬時值等于兩個半橋瞬時值的平均值。 直到過了 uc的峰值之后，正極性組中 ub電壓最高，于是 VH3導(dǎo)通而 VH1關(guān)斷， VH3和 VH2同時導(dǎo)通。 在 ωt1+ δt1時刻， Ua相電壓最高， Ub相次高。 90 繞組的極性相反的目的： 消除直流磁通勢 如圖可知，雖然兩組相電流的瞬時值不同，但是 平均電流相等 而 繞組的極性相反 ，所以直流安匝互相抵消。 整流輸出電壓和電流的諧波分析 圖 234 三相全控橋電流連續(xù)時，以 n為參變量的與 a 的關(guān)系 0 3 0 1 2 0 1 5 0 1 8 06 00 . 10 . 20 . 39 0n = 6n = 1 2n = 1 8a / (o)U2Lcn287 大功率可控整流電路 帶平衡電抗器的雙反星形 可控整流電路 多重化整流電路 （略） 88 大功率可控整流電路 84 整流輸出電壓和電流的諧波分析 整流電路的輸出電壓中主要成分為直流，同時包含各種頻率的諧波， 這些諧波對于負(fù)載的工作是不利的。 LCw關(guān)于功率因數(shù)的結(jié)論如下： 位移因數(shù)接近 1，輕載超前，重載滯后。 0 0 0 0 ud1 ud2 ud wt wt id iVT1 wt wt wt1 uc ua ub uab uac ubc uba uca ucb uab uac Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ d2d2d 3232)(3221 IIII ??????? ????? ppp81 變壓器二次側(cè)電流諧波分析： 電流基波和各次諧波有效值分別為 電流中僅含 6k?1（ k為正整數(shù) ） 次諧波 。 不考慮電壓畸變，研究電壓為正弦波、電流為非正弦波的情況有很大的實際意義。 對于三相整流負(fù)載，出現(xiàn)的諧波電流是 6n177。 引起電網(wǎng)局部的諧振 ， 使諧波放大 ， 加劇危害 。 圖 232 考慮電感時電容濾波的三相橋式整流電路及其波形 a）電路原理圖 b）輕載時的交流側(cè)電流波形 c）重載時的交流側(cè)電流波形 b) c) i a i a 0 0 w t w t 68 電容濾波的三相不可控整流電路 2) 主要數(shù)量關(guān)系 （ 2） 電流平均值 跟單相電路一樣： Id = IR = Ud / R 二極管電流平均值為 Id的 1/3，即： ID = Id / 3=IR/ 3 （ 3）二極管承受的電壓 二極管承受的最大反向電壓為線電壓的峰值，為 。 2d 2UU ?2/)5~3( TRC ?在設(shè)計時根據(jù)負(fù)載的情況 選 擇 電 容 C 值 ，使 , 此時輸出電壓為： Ud≈ U2。 60 電容濾波的不可控整流電路 電容濾波的單相不可控整流電路 電容濾波的三相不可控整流電路 在交 — 直 — 交變頻器 、 不間斷電源 、 開關(guān)電源等應(yīng)用場合中 ， 大量應(yīng)用 。 )]c o s ([ c o s2 6B2d gaa ??? XUI2dB62)c o s (c o sUIX??? gaa58 變壓器漏感對整流電路的影響 變壓器漏抗對各種整流電路的影響 表 22 各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計算 23U23U注：①單相全控橋電路中，環(huán)流 ik是從 Id變?yōu)?Id。 變壓器漏感對整流電路的影響 考慮包括變壓器漏感在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響 ， 該漏感可用一個集中的電感 LB表示 。 阻感負(fù)載時 ， ud波形會出現(xiàn)負(fù)的部分 。 三相橋式全控整流電路 1 1’ 3 3’ 5 5’ 1 1’ 3 6’ 2 2’ 4 4’ 6 6’ 2 2’ 基本脈沖 添補(bǔ)脈沖 （ 3） ud一周期脈動 6次 ， 每次脈動的波形都一樣 ， 故該電路為 6脈波整流電路 。 0 0 0 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ ud1 ud2 ud uVT1 wt wt wt wt ia uab uac uab uac ubc uba uca ucb uab uac uab uac ubc uba uca ucb uab uac wt1 ua ub uc 40 圖 2?20 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 a ? 60 ?時的波形 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ O O O wt wt wt uab uac ubc uba uca ucb uab uac uac uac uab a = 60176。 id波形有一定的脈動 ， 但為簡化分析及定量計算 ， 可將 id近似為一條水平線 。 a=60176。 1） 電阻負(fù)載 R 三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載 時的電路及 a =0?時的波形 a ?0 iVT1 ud wt wt wt wt wt u2 uG uVT1 wt1 wt2 wt3 ua ub uc uab uac 移相范圍 150176。 續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個管壓降 ， 有利于降低損耗 。 單相橋式半控整流電路 VT1 VT3 VD2 VD4 21 單相橋式半控整流電路 阻感負(fù)載 在 u2正半周 ， u2經(jīng) VT1和 VD4向負(fù)載供電 。 變壓器不存在直流磁化的問題 。 導(dǎo)通之后， ud=u2， id= (udE)/R， 直至 |u2|=E， id即降至 0使得 晶閘管關(guān)斷，此后 ud=E 。 至 ωt=π+a 時刻 ， VT2和 VT3兩管施加觸發(fā)脈沖 、 導(dǎo)通 。 實際上很少應(yīng)用此種電路 。 Single Phase Half Wave Controlled Rectifier 圖 21 單相半波可控整流電路及波形 wt T VT R 0 u2 uVT ud id p 2p a q 0 0 0 u1 wt wt wt wt1 u2 ug ud uVT 5 VT的 a 移相范圍為 180? 通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為 相位控制方式 ， 簡稱 相控方式 。1 第 2章 整流電路 單相可控整流電路 三相可控整流電路 變壓器漏感對整流電路的影響 電容濾波的不可控整流電路 整流電路的諧波和功率因數(shù) 大功率可控整流電路 整流電路的有源逆變工作狀態(tài) 相控電路的驅(qū)動控制 本章小結(jié) 2 整流電路的分類： 按組成的器件可分為 不可控 、 半控 、 全控 三種。 觸發(fā)延遲角 ：從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度 ,用 a 表示 ,也稱 觸發(fā)角 或 控制角 。 分析該電路的主要目的建立起整流電路的基本概念 。 VT2和 VT3導(dǎo)通后 ， VT1和 VT4承受反壓關(guān)斷 ， 流過 VT1和 VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到 VT2和 VT3上 ，此過程稱 換相 ， 亦稱 換流 。 與電阻負(fù)載時相比，晶閘管提前了電角度 δ停止導(dǎo)電， δ稱為停止導(dǎo)電角， 212s in UE???id O E ud Id O w t a q ? 圖 27 單相橋式全控整流電路接反電動勢 — 電阻負(fù)載時的電路及波形 w t 16 單相橋式全控整流電路 當(dāng) ? ? 時，觸發(fā)脈沖到來時，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。 圖 29 單相全波可控整流電路及波形 a i1 ud w t w t 19 單相全波可控整流電路 單相全波與單相全控橋的區(qū)別： 單相全波中變壓器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ， 材料的消耗多 。 u2過零變負(fù)時 ， 電感作用電流續(xù)流 ， VT1繼續(xù)導(dǎo)通； a點電位低于 b點 ， 電流從 VD4轉(zhuǎn)移到VD3， 不再經(jīng)過變壓器 。 23 單相橋式半控整流電路 單相橋式半控整流電路的另一種接法 相當(dāng)于把圖 25a中的 VT3和 VT4換為二極管 VD3和 VD4，這樣可以省去續(xù)流二極管 VDR，續(xù)流由 VD3和 VD4來實現(xiàn)。 27 a = 0?時的工作原理分析 變壓器二次側(cè) a相繞組和晶閘管 VT1的電流波形 ， 變壓器二次繞組電流有直流分量 。 O ud wt u2 uG ua ub uc iVT1 wt wt wt p/6?a p 30 aapwwp apapc o o s2 63)(s i n2321226562d UUttdUU ??? ???當(dāng) a=0時， Ud最大，為 。 移相范圍 90176。 ud1 ud2 ud uVT1 ua ub uc wt1 41 圖 2?21 三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載 a ? 90 ?時的波形 0 0 0 0 0 wt ud1 ud2 ud wt wt wt wt id iVT1 ia ua ub uc ua ub a = 90176。 （ 4） 需保證同時導(dǎo)通的 2個晶閘管均有脈沖 可采用兩種方法：一種是 寬脈沖 觸發(fā) 一種是 雙脈沖 觸發(fā) （ 常用 ） 47 a≤60?時 （ a =0? 圖 2－ 22； a =30? 圖 2－ 23） ud波形連續(xù) ， 工作情況與帶電阻負(fù)載時十分相似 。 帶阻感負(fù)載時 ， 三相橋式全控整流電路的 a角移相范圍為 90? 。 現(xiàn)以三相半波為例 ,結(jié)論推廣 。本表所列通用公式不適用 ； ② 三相橋等效為相電壓等于 的 6脈波整流電路，故其 m=6，相電壓按 代入。 最常用的是 單相橋 和 三相橋 兩種接法 。 0 . 9 U2UdIRO22U1 . 2 U263 電容濾波的單相不可控整流電路 2) 主要的數(shù)量關(guān)系 二極管承受的電壓 22U 電流平均值 輸出電流平均值 IR為： IR = Ud /R 由于流經(jīng)電容的電流在一個周期內(nèi)的平均值為零 ， 即IC=0 ， 所以 Id =IR 二極管電流 iD平均值為： ID = Id / 2=IR/ 2 64 電容濾波的單相不可控整流電路 感容濾波的二極管整流電路 實際應(yīng)用為此情況 ， 但分析復(fù)雜 。 26U（ 1） 輸出電壓平均值 空載時輸出電壓最大 ， ， 隨負(fù)載增加而減小 ， 至 進(jìn)入 id 斷續(xù)后 ， 輸出電壓 為線電壓包絡(luò)線 ， 其平均值為 3?RCw UU d ?22 UUU d ??69 整流電路的諧波和功率因數(shù) 諧波和無功功率分析基礎(chǔ) 帶阻感負(fù)載時可控整流電路交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分析 電容濾波的不可控整流電路交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分析 整流輸出電壓和電流的諧波分析 70 整流電路的諧波和功率因數(shù) 導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動裝置