【正文】 68 三相半波可控整流電路 2）阻感負(fù)載 圖 125 三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時(shí)的電路及 ? =60?時(shí)的波形 特點(diǎn)：阻感負(fù)載 ， L值很大 ，id波形基本平直 。 2d0d UUU ???????? ????????? ???? ??)6c o s ()6c o s (12 23)(s i n2321262 ???????????UttdUU d(114) 整流電壓平均值的計(jì)算 a≤30?時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有： a30?時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有： 65 電流連續(xù)時(shí)，整流變壓器二次側(cè)各相繞組電流有效值為 電流斷續(xù)時(shí)，整流變壓器二次側(cè)各相繞組電流有效值為 25 π26π26221s i n d ( )2 π13c o s 234 πUI t tRUR?????????? ???????2π2π26221s i n d ( )2 π5 3 1c o s 2 s i n 21 2 2 π 8 π 8 πUI t tRUR?????????? ????? ? ? ?? 三相半波可控整流電路 66 三相半波可控整流電路 Ud/U2隨 a變化的規(guī)律如圖中的曲線 1所示。 ?30?的情況 (圖 123) 特點(diǎn)：負(fù)載電流斷續(xù) ， 晶閘管導(dǎo)通角小于 120? 。 晶閘管的電壓波形 ， 由 3段組成 。 圖 120 三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及 a =0?時(shí)的波形 1)電阻負(fù)載 自然換相點(diǎn) ： 二極管換相時(shí)刻為 自然換相點(diǎn) ，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角 a的起點(diǎn)，即 a =0?。 61 三相半波可控整流電路 電路的特點(diǎn)： 變壓器二次側(cè)接成星形得到零線 ， 而一次側(cè)接成三角形避免 3次諧波流入電網(wǎng) 。 負(fù)載容量較大 ， 或要求直流電壓脈動(dòng)較小 、容易濾波 。 單相全控橋式 帶電阻負(fù)載時(shí)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 續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降 ， 有利于降低損耗 。 若無(wú)續(xù)流二極管 ， 則當(dāng) a 突然增大至 180?或觸發(fā)脈沖丟失時(shí) ， 會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況 ， 這使 ud成為正弦半波 ， 其平均值保持恒定 ， 稱(chēng)為 失控 。 VT3和 VD4續(xù)流 ，ud又為零 。 在 u2負(fù)半周觸發(fā)角 a時(shí)刻觸發(fā)VT3， VT3導(dǎo)通 ， u2經(jīng) VT3和VD2向負(fù)載供電 。 57 單相半控橋式整流電路 單相半控橋帶 阻感負(fù)載 的情況 圖 119 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形 在 u2正半周 ， u2經(jīng) VT1和 VD4向負(fù)載供電 。 如此即成為 單相橋式半控整流電路 （先不考慮VDR）。 從上述后兩點(diǎn)考慮 ， 單相全波電路有利于在 低輸出電壓的場(chǎng)合 應(yīng)用 。 單相全波只用 2個(gè)晶閘管 ， 比單相全控橋少 2個(gè) ， 相應(yīng)地 ， 門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路也少 2個(gè)；但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的 2倍 。 變壓器不存在直流磁化的問(wèn)題 。 圖 116 單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況 t ? ? O u d 0 E i d t ? ? ? q = ? 54 單相全控橋式整流電路 單相全波可控整流電路（ Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又稱(chēng)單相雙半波可控整流電路。 為了克服此缺點(diǎn) ， 一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián) 一個(gè) 平波電抗器 。這樣，相當(dāng)于 觸發(fā)角被推遲為 ?。 REui ?? dd與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度 δ停止導(dǎo)電， δ稱(chēng)為停止導(dǎo)電角， 212s inUE???（ 112） b) i d O E u d ? t I d O ? t ? q ? 52 單相全控橋式整流電路 當(dāng) α ?時(shí)，觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。 在 a 角相同時(shí)，整流輸出電壓比電阻負(fù)載時(shí)大。 ddT 21 II ?ddT 1 III ??晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。 晶閘管導(dǎo)通角 θ與 a無(wú)關(guān) ， 均為 180?。 VT2和 VT3導(dǎo)通后 ， VT1和 VT4承受反壓關(guān)斷 ， 流過(guò) VT1和 VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到 VT2和 VT3上 ， 此過(guò)程稱(chēng) 換相 ， 亦稱(chēng) 換流 。 u2過(guò)零變負(fù)時(shí) ， 晶閘管 VT1和 VT4并不關(guān)斷 。 ?????????????? ? 2s i n212)(d)s i n2(21 222VT RUttRUI （ 18） ??????????????? ? 2s i n21)()s i n2(1 2222 RUtdtRUII （ 19） II 21VT ? （ 110） ? ? t ? t ? t 0 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d ? ? u VT 1,4 49 單相全控橋式整流電路 2）帶阻感負(fù)載的工作情況 u 2 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 圖 113 單相全控橋帶 阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形 假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài) ， id的平均值不變 。 電路結(jié)構(gòu) 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(guān)系 ? ????? ?? ?????? 2c o o s122)(ds i n21 222d UUttUU（ 16） a 角的移相范圍為 180?。 單相半波可控整流電路的特點(diǎn) 45 單相橋式全控整流電路 單相全控橋式整流電路 單相半控橋式整流電路 46 單相全控橋式整流電路 1) 帶電阻負(fù)載的工作情況 a) u ( i ) ? ? t ? t ? t 0 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d ? ? u VT 1,4 圖 112 單相全控橋式 帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形 工作原理及波形分析 VT1和 VT4組成一對(duì)橋臂 ， 在u2正半周承受電壓 u2， 得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通 ， 當(dāng) u2過(guò)零時(shí)關(guān)斷 。 實(shí)際上很少應(yīng)用此種電路 。 數(shù)量關(guān)系 (id近似恒為 Id） dd V T 2 II ??? ??（ 12） d2dVT 2)(21 ItdII?????????? ? （ 13） dd V D R II ??? 2?? （ 14） d2 2dVD 2)(21R ItdII ??????????? ? ?（ 15） 44 單相半波可控整流電路 VT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(fù)載 有續(xù)流二極管的電路及波形 當(dāng) u2過(guò)零變負(fù)時(shí) ， VDR導(dǎo)通 ，ud為零 ， VT承受反壓關(guān)斷 。 導(dǎo)通角 ：晶閘管在一個(gè)電源周期中處于通態(tài)的電角度，用 θ表示 。 ? ? ? ? t T VT R 0 a) u 1 u 2 u VT u d i d ? t 1 ? 2 ? t t t u 2 u g u d u VT ? q 0 b) c) d) e) 0 0 單相半波可控整流電路 (Single Phase Half Wave Controlled Rectifier) 41 單相半波可控整流電路 VT的 ? 移相范圍為 180? 通過(guò)控制觸發(fā)脈沖的相位來(lái)控制直流輸出電壓大小的方式稱(chēng)為 相位控制方式 ， 簡(jiǎn)稱(chēng) 相控方式 。 39 單相可控整流電路 電阻負(fù)載 電阻電感負(fù)載 帶續(xù)流二極管的 電阻電感負(fù)載 40 單相半波可控整流電路 圖 19 單相半波可控整流電路及波形 帶電阻負(fù)載的工作情況 變壓器 T起變換電壓和電氣隔離的作用 。 按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路 和 雙拍電路 。 按電路結(jié)構(gòu)可分為 橋式電路 和 零式電路 。 目的 ：多個(gè)器件并聯(lián)來(lái)承擔(dān)較大的電流 38 整流電路 用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動(dòng)態(tài)均流 。 均流措施 ： 挑選特性參數(shù)盡量一致的器件 。 采用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開(kāi)通時(shí)間的差異 。 b) a) R C R C VT 1 VT 2 R P R P I O U U T1 I R U T2 VT 1 VT 2 圖 141 晶閘管的串聯(lián) a) 伏安特性差異 b) 串聯(lián)均壓措施 動(dòng)態(tài)均壓措施 ： 選擇動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 36 晶閘管的串聯(lián) 靜態(tài)均壓措施 ： 選用參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 動(dòng)態(tài)不均壓 ：由于器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓。 34 晶閘管的串聯(lián) 晶閘管的并聯(lián) 35 晶閘管的串聯(lián) 問(wèn)題 ：理想串聯(lián)希望器件分壓相等 ， 但因特性差異 ， 使器件電壓分配不均