机电传动课件-三相可控整流电路ppt

来源：大鱼游戏官网    发布时间：2025-11-01 19:20:47

  三相可控整流电路 10.3.1 三相半波可控整流电路 （也称三相零式或星形电路） 1. 电阻性负载 1) 1，2，3点是相邻相电压（ ）波形的交点，也是不控整流的天然换相点。当没有触发信号时，晶闸管的最大正向电压为 ，最大反向电压为 。 2) 操控角 从天然换相点算起（ )。 i）当 时? ? t1时刻触发VS1（ uA uB或 uC），电流经VS1和负载回到中性点0；t2时刻触发VS2，VS1反向关断，顺次类推。每只晶闸管的导通角 ，触发脉冲距离也为 ， 波形与不控整流相同， 波形与 波形类似。 ii）当 时 t1时刻（ 时）触发VS1导通，到 （不控整流电路，第二相导通）时，VS2未加触发脉冲，不能导通，直到t2时刻VS2导通，VS1反向关断，顺次类推。每只晶闸管导通角为120o， 与 波形类似（波形接连）。 iii）当 时 t1时刻（ 时）触发VS1导通， 时，VS1主动关断，直到t2时刻VS2导通，顺次类推。 波形断续，每只晶闸管的导通角仅为 。 当 时， 。 3)??定论： 移相规模 0 ~ ，脉冲距离 ，最大导通角 ， ， ， 每只晶闸管 。 当 时，电压波形接连； 当 时，电压波形不接连。 2. 电理性负载 1)操控角为 时，VS1导通， 时刻 ，因为自感效果， ，VS1坚持导通，直至 时刻，VS2导通，VS1反向关断。 2)因为电感大，电流脉动小，波形近似一条水平线)每只晶闸管导通角为 ， 为 4)?当 时， ＝0，故移相规模 0 ~ ，最大正向电压为 （电阻性负载为 ）。 3. 带续流二极管的电理性负载 1) 波形与电阻性负载相同， 波形与电理性负载相同（ R）。 2)??波形图对应于 时的波形图。 4. 优缺陷 1) 电路简略； 2) 反向电压高； （耐压要求比较高， ） 3) 变压器使用率低； （时刻 导通） 4) 变压器易发热和损耗。 （单方向脉动电流） 10.3.2 三相桥式全控整流电路 1. 剖析： 1)?将三相半波可控整流电路中的共阴极组（上述）与共阳极组串联起来。 2)?将变压器两组次级绕组共用一个绕组，便是三相桥式全控整流电路。VS1，VS3，VS5组成共阴极组，VS2，VS4，VS6组成共阳极组。 3)?一般串联必定的电感（减小电流脉动，确保电流接连），可看作是电理性负载。 “相电压 ┄的波顶” (a) 沟通电源电压 (b) 相电流 (c) 触发脉冲次序 (d) 整流电路输出电压 2. 作业原理 1)?当 时 时刻触发VS6，VS1导通（ 、 为正， 为负）； 时刻触发VS1，VS2导通（ 为正， 、 为负）； 时刻触发VS2，VS3导通（ 、 为正， 为负），顺次类推。 2)?输出电压最高，其值等于共阴极组、共阳极组输出电压之和。 3)? ? 移相时， 波形和 随之改动。 “线电压 ┄的波顶” 小结： 1)??单相半波电路——用于小功率、各项目标要求不高的场合。 2)??单相桥式电路——最适用于小功率电路。 3)??只用一只晶闸管的单相桥式电路——用于小功率的反电势负载。 4)??三相半波电路——各项目标一般，用得不多。 5)??三相桥式电路——最适用于大功率高压电路。 l??半控桥——一般要求不高的负载。 l??全控桥——电路作业状况为整流和逆变。 10.4 逆变器 10.4.1 概念 1. 整流与逆变 整流——把沟通电变成可调的直流电供应负载（使用场景规模 很广）。 逆变——整流的逆向进程。 2. 逆变器与变流器 逆变器——使用晶闸管电路把直流电变成沟通电的设备。 变流器——使用同一套晶闸管电路完成整流和逆变的设备。 3. 有源逆变与无源逆变 有源逆变——把变流器的沟通侧接到沟通电源上，把直流电逆变为同频率的沟通电反应到电网去（用于直流电动机的可逆调速、线绕式异步电动机的串级调速等）。 无源逆变——把变流器的沟通侧接到负载上，把直流电逆变为某一频率或可变频率的沟通电供应负载（用于变频器、沟通电动机的变频调速等）。 10.4.2 有源逆变电路 三相半波可控整流电路及电压波形如图所示。 1)?设 时，电路处于整流状况（ ）。 2) t1 时 刻 触 发 VS1 导 通， ，在 1~2 点 间， 感应电势 左正右负，电感贮存能量。 3) 在 2 点 时， 过 2 点 后， 感应电势 左负右正，电感开释能量，在 时，坚持 VS1 导通，直至 t2 时刻触发 VS2 导通停止。…… 1.?整流状况（ ） 4)?? ? 波形在一周期中正面积负面积， 。 5)?电源相电压极性在一周期中大部分左负右正，整流电路（沟通电源）输出能量，作业于整流状况。而直流电动机吸收能量，作业于电动状况（电枢电流从高电位流向低电位）。 留意：变压器次级线圈电流从低电位流向高电位。 2. 逆变状况（ ） 1)?? ? 时，t1 时刻触发 VS1 导通， ，在 1~2 点间， 左正右负，电感吸收能量，沟通电网及电动机输出能量。 2) 在2~3点间， 电感及沟通电网吸收能量，电动机输出能量。 3)?在 3 点 时 ， 过 3 点 后， 电感开释能量，电动机输出能量，沟通电网吸收能量（电流从高电位流向低电位），电感坚持 VS1 导通，直至 VS2 导通停止。…… 4)?????? 波形在一周期中负面积正面积， 。 5) 变流器（沟通电网）吸收能量，作业于逆变状况。而直流电动机（输出能量）作业于发电（制动）状况。 3.??逆变状况的条件 l?????? 及 的极性与整流状况相反 l?????? 4. 逆变角 当 时， ；当 时， 。 一般取 （作业牢靠），故 的规模为： 。 10.4.3 无源逆变电路 1.??作业原理 1)? 简略作业原理 （a）当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时， 方向如图中实线箭头所示；反之，如虚线箭头所示。 （b）沟通电的频率取决于两组开关每秒内闭合和断开的次数（变频效果）。 （c）用半导体开关替代触点开关，可获得较高频率的沟通电。 2)??单相晶闸管桥式逆变器 （a）VS1导通， ；VS3导通， 。 （b）VS1关断而VS2导通，A点电位为负； VS3关断而VS4导通，B点电位为负。 （c）周期性导通和关断VS1和VS2（或VS3和VS4），就得到沟通电压 。 （d）纯电阻性负载时， 波形与 波形类似；电理性负载时， 波形滞后 波形一个视点。 （e）二极管的效果： l?????? 反应效果； l?????? 坚持输出电压为稳定值。 2.?单相无源逆变器的电压操控 沟通变频调速要求： 不变（频率 改动，端电压 也改动）。 1)?操控逆变器的输入直流电压 （a）电源为沟通时，经过可控整流电路，沟通 可调的直流，输入到逆变器，操控输出沟通电压（常用于交—直—交变频器）。 （b）电源为直流时，直流 沟通，操控逆变器或斩波器，改动直流输入电压（缺陷：输出沟通电压 ，其波形的谐波成分 ）。 2)?在逆变器内部的电压操控 （a）脉宽操控 （b）脉宽调制 （a）脉宽操控——经过改动逆变器中晶闸管导通时刻，以操控输出脉冲宽度来改动逆变器输出电压（不改动逆变器输入直流电压）。 当 VS3 和 VS4 相对于 VS1 和 VS2 推迟 时，则波形图如下图所示。 l 推迟角从 ，输出电压从 。 l?每个周期内，每只晶闸管换相一次，改换损耗可减小到最小。 l 首要缺陷：输出脉冲宽度减小（输出电压减小）时，输出电压波形的谐波重量添加。 （b）脉宽调制（PWM） 图中矩形脉冲（称载波）在半周期内被调制5次（高频调制）。 l?? 操控输出电压幅值的办法： 榜首，坚持稳定的脉冲宽度而改动每一半周期内的脉冲数； 第二，改动脉宽而坚持每一半周期内的脉冲数不变。 l? 坚持 不变，频率 ，每半周的等宽脉冲数不变，脉宽距离加大，输出电压 ，其波形未得到必定的改进。 l? 输出电压波形挨近正弦波（如上图所示），半周内多个脉冲宽度由小 最大 小，大大减小高次谐波的成分。（“调制技能”） l? 长处： i）选用不可控的硅整流器也能完成既调频又调压； ii）改进输出电压的波形； iii）使用广泛。

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