電工與電子技術(shù)單元9晶閘管及其應(yīng)用(參考版)
2024-12-11 05:16本頁(yè)面
【正文】 單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)： ，單相全波整流電路帶 電阻性負(fù)載時(shí)： 。晶閘管元件過(guò)電壓、過(guò)電流能力較差，在使用時(shí)，應(yīng)在額定參數(shù)范圍內(nèi)使用，選擇額定電流時(shí)應(yīng)考慮 ～ 2倍的安全裕量，選擇額定電壓時(shí)應(yīng)考慮 2～ 3倍的安全裕量。 ddD II ???dD II ???22 22~2 UUU TM ??? 22 UU DM ??222 U 整流電路 58 本章小結(jié) 晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由 PNPN四層半導(dǎo)體構(gòu)成，有三個(gè)PN結(jié)，三個(gè)引出極：陽(yáng)極 A、陰極 K和門極 G（又稱控制極）。其次晶閘管承受電壓高，可達(dá) ，元件價(jià)格昂貴。所以，單相全波大電感負(fù)載接續(xù)流管的電路各電量計(jì)算式如下： di2ududi2c 2??? UUdddd RUI ?dTI dI??? 2?? dT II???2?? 整流電路 57 單相全波可控整流電路，具有輸出電壓脈動(dòng)小、平均電壓大以及整流變壓器沒(méi)有直流磁化等優(yōu)點(diǎn)。 電流是由晶閘管 VT VT2及續(xù)流管 VD三者相繼輪流導(dǎo)通而形成的。在電源電壓 過(guò)零變負(fù)時(shí)，續(xù)流管承受正向電壓而導(dǎo)通，此時(shí)晶閘管因承受反向電壓被關(guān)斷。 dududududu 整流電路 56 接續(xù)流管后， α的移相范圍可擴(kuò)大到 0～ π。 綜上所述，顯然單相全波可控整流電路感性負(fù)載不接續(xù)流管時(shí)，有效移相范圍只能是 0～ π/2。 在 α＞ 90176。 時(shí)，晶閘管被觸通，一直要持續(xù)到下半周接近于 90176。顯然，在這區(qū)間輸出電壓平均值 與控制角 α的關(guān)系為： dudUdududU???? ???c )(s i n22 1 22 UttdU ?? ? ?dU 整流電路 53 圖9.14 單相全波大電感負(fù)載電路與波形 (a) 不接續(xù)流管。單相全波可控整流帶大電感負(fù)載情況就截然不同，如 圖 (a)可看出：當(dāng) 0≤α＜ 90176。而觸發(fā)脈沖間隔為 π，不同于單相半波。 2u2u2udu2u 1Tu 2u22u 2u2u222 u 整流電路 49 圖9.13 單相全波電阻負(fù)載可控整流 （b）波形 整流電路 50 由于單相全波可控整流輸出電壓 在一個(gè)周期內(nèi)輸出兩個(gè)波頭，所以輸出電壓平均值為單相半波的兩倍，輸出電壓有效值是單相半波的 倍，功率因數(shù)為原來(lái)的 倍。在 過(guò)零變負(fù)時(shí)， VT1被關(guān)斷而 VT2還未導(dǎo)通，這時(shí) VT1只承受 反向電壓。當(dāng) α=90176。這樣，負(fù)載兩端可控整流電壓 波形是單相半波可控整流電壓波形相同的兩塊，如 圖 （ b） 所示。在電源電壓 負(fù)半周同樣 α?xí)r刻， VT2被觸發(fā)導(dǎo)通。負(fù)載電流方向如圖上實(shí)線所示。 整流電路 48 電路中晶閘管 VT1與 VT2是輪流工作的。 的兩組單相半波可控整流電路并聯(lián)而成，所以又稱單相雙半波可控整流電路。為了使交流電源 的另一半周期也能向負(fù)載輸出同方向的直流電壓，既減少輸出電壓 波形的脈動(dòng)，又能提高輸出直流電壓平均值，需采用本節(jié)要介紹的單相全波可控整流電路。 (c) 斷續(xù)時(shí)波形 didi 整流電路 46 單相半波可控整流電路，雖具有線路簡(jiǎn)單、投資小及調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，但因整流輸出具有直流電壓脈動(dòng)大、設(shè)備利用率不高等缺點(diǎn)，所以一般僅適用于對(duì)整流指標(biāo)要求不高、小容量的可控整流裝置。 dudIadd REUI ??dIdIdidu（ 917） 整流電路 45 圖 單相半波反電動(dòng)勢(shì)串接平波電抗器后的電路與波形 (a) 電路 。 波形仍出現(xiàn)斷續(xù)，斷續(xù)期間 =E，波形出現(xiàn)臺(tái)階，但電流脈動(dòng)情況比不串 時(shí)有很大改善。只要所串入的平波電抗器的電感量足夠大，使整流輸出電壓 中所包含的交流分量全部降落在電抗器上，則負(fù)載兩端的電壓基本平整，輸出電流波形也就平直，這樣就大大改善了整流裝置和電動(dòng)機(jī)的工作條件。 整流電路 44 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，串接平波電抗器后，整流電路的工作情況與大電感性負(fù)載相似。尤其是斷續(xù)電流會(huì)使電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性變軟。如要供出一定的平均電流，其波形幅值必然很大，有效值亦大，這就要增加可控整流裝置和直流電動(dòng)機(jī)的容量。 22U 整流電路 39 圖 中小型發(fā)電機(jī)采用晶閘管自勵(lì)穩(wěn)壓電路及解題波形 整流電路 40 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載 蓄電池、直流
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