【正文】
T ( A V ) 3 6 III ?? ( 119) 2RMFM UUU ??( 120) 72 三相橋式全控整流電路應用最為廣泛,它是由兩個三相半波整流電路發(fā)展而來的,如圖 (a)所示,其中一組三相半波整流電路為共陰極連接,一組為共陽極連接。 a30?時 ( 如 a=60?時的波形如圖 123所示 ) 。 晶閘管的電壓波形 , 由 3段組成 。 單相全控橋式 帶電阻負載時的電路及波形 單相橋式半控整流電路的另一接法 60 三相可控整流電路 在 u2負半周觸發(fā)角 a時刻觸發(fā)VT3, VT3導通 , u2經 VT3和VD2向負載供電 。 單相全波只用 2個晶閘管 , 比單相全控橋少 2個 , 相應地 , 門極驅動電路也少 2個;但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的 2倍 。這樣,相當于 觸發(fā)角被推遲為 ?。 晶閘管導通角 θ與 a無關 , 均為 180?。 電路結構 單相橋式全控整流電路 (Single Phase Bridge Contrelled Rectifier) 47 單相全控橋式整流電路 數(shù)量關系 ? ????? ?? ?????? 2c o o s122)(ds i n21 222d UUttUU( 16) a 角的移相范圍為 180?。 ? t t ? ? t ? t ? u 2 0 ? t 1 ? 2 ? t u g 0 u d 0 i d 0 u VT 0 q ? b) c) d) e) f) + + 43 單相半波可控整流電路 續(xù)流二極管 u 2 u d i d u VT i VT I d I d ? t 1 ? t ? t ? t ? t ? t ? t O O O O O O ? ? ? + ? b) c) d) e) f) g) i VD R a) 圖 112 單相半波帶阻感負載 有續(xù)流二極管的電路及波形 當 u2過零變負時 , VDR導通 ,ud為零 , VT承受反壓關斷 。 按變壓器二次側電流的方向是單向或雙向,又分為單拍電路 和 雙拍電路 。 均流措施 : 挑選特性參數(shù)盡量一致的器件 。 動態(tài)不均壓 :由于器件動態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓。 觸發(fā)排序 :I+I_Ⅲ _ Ⅲ + 。 3) 動態(tài)參數(shù) 30 晶閘管的派生器件 有 快速晶閘管 和 高頻晶閘管 。 28 例題 例題:型號為 KP1003的晶閘管,維持電流 IH=4mA,使用下圖電路中是否合理?說明理由。 選用時 , 一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓 2~3倍 。 晶閘管本身的壓降很小 ,在 1V左右 。 只有門極觸發(fā)是最精確 、 迅速而可靠的控制手段 。 平板型晶閘管可由兩個散熱器將其夾在中間 。 1957年美國通用電氣公司開發(fā)出第一只晶閘管產品 。 主要損耗 通態(tài)損耗 斷態(tài)損耗 開關損耗 關斷損耗 開通損耗 一 電力電子器件的概念和特征 電力電子器件的損耗 7 電力電子系統(tǒng) :由 控制電路 、 驅動電路 、 保護電路 和以電力電子器件為核心的 主電路 組成。 第 1章 引言 3 一 電力電子器件的概念和特征 二 應用電力電子器件的系統(tǒng)組成 三 電力電子器件的分類 引言 電力電子器件概述 4 1)概念 : 電力電子器件 ( Power Electronic Device) —— 可直接用于主電路中,實現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。 電力電子器件一般都工作在開關狀態(tài)。 不可控器件 (Power Diode) —— 不能用控制信號來控制其通斷 , 因此也就不需要驅動電路。 20世紀 80年代以來 , 開始被全控型器件取代 。 阻斷狀態(tài) : IG=0, ?1+?2很小 。 晶閘管一旦導通 , 門極就失去控制作用 。 當反向電壓達到反向擊穿電壓后 , 可能導致晶閘管發(fā)熱損壞 。 —— 使用時應按 有效值相等的原則 來選取晶閘管。IN=157A; Il=(2~4)4mA=(8~16) mA (a)U=Um=100V< 300 V I=100/50000=2mA< Ilmin 所以,該電路中晶閘管不能導通。 高頻晶閘管的不足在于其電壓和電流定額都不易做高 。 33 晶閘管的派生器件 4) 光控晶閘管 ( Light Triggered Thyristor—— LTT) A G K a) AK 光強度 強 弱 b) O U I A 圖 18 光控晶閘管的電氣圖形符號和伏安特性 a) 電氣圖形符號 b) 伏安特性 又稱光觸發(fā)晶閘管,是利用一定波長的光照信號觸發(fā)導通的晶閘管。 采用電阻均壓 , Rp的阻值應比器件阻斷時的正 、 反向電阻小得多 。 當需要同時串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時 , 通常采用先串后并的方法聯(lián)接 。 電阻負載的特點 :電壓與電流成正比 , 兩者波形相同 。 簡單 , 但輸出脈動大 , 變壓器二次側電流中含直流分量 , 造成變壓器鐵芯 直流磁化 。 假設負載電感很大 , 負載電流 id連續(xù)且波形近似為一水平線 。 22U2 O ? t O ? t O ? t u d i d i 2 b) O ? t O ? t u VT 1,4 O ? t O ? t I d I d I d I d I d i VT 2,3 i VT 1,4 51 單相全控橋式整流電路 3) 帶反電動勢負載時的工作情況 圖 114 單相橋式全控整流電路接反電動勢 — 電阻負載時的電路及波形 在 |u2|E時,才有晶閘管承 受正電壓,有導通的可能。 這時整流電壓 ud的波形和負載電流 id的波形與阻感負載電流連續(xù)時的波形相同, ud的計算公式也一樣。 56 單相半控橋式整流電路 電路結構 單相全控橋中,每個導電回路中有 2個晶閘管, 1個晶閘管可以用二極管代替,從而簡化整個電路。 O b) 2 O u d i d I d O O O O O i 2 I d I d I d I I d ? ? t ? t ? t ? t ? t ? t ? t ? ? ? ? ? ? ? i VT 1 i VD 4 i VT 2 i VD 3 i VD R 58 單相半控橋式整流電路 續(xù)流二極管的作用 避免可能發(fā)生的失控現(xiàn)象 。 基本的是三相半波可控整流電路 , 三相橋式全控整流電路應用最廣 。 b) c) d) e) f) u 2 u a u b u c ? =0 O ? t 1 ? t 2 ? t 3 u G O u d O O u ab u ac O i VT 1 u VT 1 ? t ? t ? t ? t ? t a) R 63 ? = 3 0ou2uaubucO? tO? tO? tO? tO? tugudua bua c? t1iT1uT1ua 三相半波可控整流電路 圖 三相半波相控整流電路, 阻性負載 a =30? 時的波形 u2 uaubucO? tO? tO? tO? tO? tugudua bua c? t1iT1uT1ua co60? ?uauaua圖 三相半波相控整流電路, 阻性負載 a =60? 時的波形 64 三相半波可控整流電路 ??????????co s2 63)(s i n2321226562 UUttdUU ??? ???d ( 113) 當 a=0時, Ud最大,為 。 阻感負載時的移相范圍為90?。ud 1ud 2udua cua cua bua bua cub cub auc auc bua bua cuaⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ⅤⅥubucO? t? t1O? tO? tuT1ud1ud2uduaubucuaub? tO? tO? tO? tO? tOiaidua bua cub cub auc auc bua bua cub cub aiT1? = 9 0176。 (5) 晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同 , 晶閘管承受最大正 、 反向電壓的關系也相同 。 87 三相橋式全控整流電路 3) 定量分析 當整流輸出電壓連續(xù)時 ( 即帶阻感負載時 0≤a≤90? ,或帶電阻負載 a≤60?時 ) 的平均值為: 帶電阻負載且 a 60?時,整流電壓平均值為: 輸出電流平均值為 : Id=Ud /R ????????c o )(s i n63123232d UttdUU ?? ???( 121) ?????? ???? ? ? )3c o s ()(s i n63 23 2d ???????? UttdUU( 122) 88 三相橋式全控整流電路 當整流變壓器為所示采用星形接法 , 帶阻感負載時 , 變壓器二次側電流波形如圖 223中所示 , 其有效值為: dddd IIIII 232)(3221 222 ???????? ????? ???( 127) 89 三相橋式全控整流電路 晶閘管電壓 、 電流等的定量分析與三相半波時一致 。 2d0d UUU ??整流電壓平均值的計算 a≤60?時,有: a60?時,負載電流斷續(xù),晶閘管導通角減小,此時有: 三相半控橋式整流電路 ? ?? ???????c o )(s i n632122??? ?UtdtUU d( 130) 94 本章作業(yè) 1, 2, 4, 6, 9, 16,17