《电力电子技术》课件——第3章 三相整流电路
- 型号:LDX-K3050
- 输出电压:0-30V 输出电流:0-50A
- 来源:大鱼游戏官网
- 发布时间:2025-11-26 18:07:18
- ■当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小、易滤波时,应选用三相整流电路。 ■使用最
■当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小、易滤波时,应选用三相整流电路。
■使用最为广泛的三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等。
图3-2三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及=0时的波形
☞为得到零线,变压器二次侧有必要接成星形,而一次侧接成三角形,防止3次谐波流入电网。
☞假定将晶闸管换作二极管,三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大,则该相所对应的二极管导通,并使另两相的二极管接受反压关断,输出整流电压即为该相的相电压。
图3-2三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及=0时的波形
√在相电压的交点t1、t2、t3处,均呈现了二极管换相,称这些交点为天然换相点。
√晶闸管电压由一段管压降和两段线电压组成,跟着增大,晶闸管接受的电压中正的部分逐步增多。
√当导通一相的相电压过零变负时,该相晶闸管关断,但下一相晶闸管因未触发而不导通,此刻输出电压电流为零。
☞L值很大,整流电流id的波形基本是平直的,流过晶闸管的电流挨近矩形波。
☞>30时,当u2过零时,因为电感的存在,阻挠电流下降,因而VT1继续导通,直到下一相晶闸管VT2的触发脉冲到来,才产生换流,由VT2导通向负载供电,一起向VT1施加反压使其关断。
√L不是很大,则当30后,ud中负的部分或许削减,整流电压平均值Ud略为添加,如曲线所示。
■三相半波可控整流电路的首要缺陷在于其变压器二次电流中含有直流重量,为此其使用较少。
◆阴极衔接在一起的3个晶闸管(VT1,VT3,VT5)称为共阴极组;阳极衔接在一起的3个晶闸管(VT4,VT6,VT2)称为共阳极组。
◆共阴极组中与u,v,w三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1,VT3,VT5,共阳极组中与u,v,w三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4,VT6,VT2。
√ud波形均接连,关于电阻负载,id波形与ud波形的形状是相同的,也接连。
√=0时,ud为线电压在正半周的包络线三相桥式全控整流电路电阻负载=0时晶闸管作业状况
√=30时,晶闸管开端导通时间推迟了30,组成ud的每一段线,ud平均值下降,波形见图3-13。
√=60时,ud波形中每段线电压的波形继续向后移,ud平均值继续下降。=60时ud呈现了为零的点,波形见图3-14。
√因为id与ud共同,一旦ud降为至零,id也降至零,晶闸管关断,输出整流电压ud为零,ud波形不能呈现负值。
☞每个时间均需2个晶闸管一起导通,构成向负载供电的回路,共阴极组的和共阳极组的各1个,且不能为同一相的晶闸管。
√同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180 。
☞整流输出电压ud一周期脉动6次,每次脉动的波形都相同,故该电路为6脉波整流电路。
☞在整流电路合闸发动进程中或电流断续时,为确保电路的正常作业,需确保一起导通的2个晶闸管均有脉冲
√双脉冲触发 :用两个窄脉冲替代宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差60,脉宽一般为20~30 。
☞晶闸管接受的电压波形与三相半波时相同,晶闸管接受最大正、反向电压的联系也相同。
√ud波形接连,电路的作业状况与带电阻负载时十分相似,各晶闸管的通断状况、输出整流电压ud波形、晶闸管接受的电压波形等都相同。
√差异在于电流,当电感足够大的时分,id、iVT、ia的波形在导通段都可近似为一条水平线时的波形见图,=30时的波形见图3-16。
◆带电阻负载时三相桥式全控整流电路角的移相规模是120,带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的角移相规模为90。
◆当整流变压器为图3-16中所示选用星形接法,带阻感负载时,变压器二次侧电流波形如图3-17中所示,为正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波,其有效值为:
◆实际上变压器绕组总有漏感,该漏感可用一个会集的电感LB表明,并将其折算到变压器二次侧。
◆因为电感对电流的改变起阻止效果,电感电流不能骤变,因而换相进程不能瞬间完结,而是会继续一段时间。
☞在t1时间之前VT1导通, t1时间触发VT2,因a、b两相均有漏感,故ia、ib均不能骤变,所以VT1和VT2一起导通,相当于将a、b两相短路,两相间电压差为ub-ua,它在两相组成的回路中产生环流ik如图所示。
注:①单相全控桥电路中,XB在一周期的两次换相中都起到了效果,等效为m=4;
②三相桥等效为相电压等于 的6脉波整流电路,故其m=6,相电压按 代入。
☞晶闸管的di/dt减小,有利于晶闸管的安全注册,有时人为串入进线电抗器以按捺晶闸管的di/dt。
☞换相时晶闸管电压呈现缺口,产生正的du/dt,或许使晶闸管误导 通,为此有必要加吸收电路。
例:三相桥式不可控整流电路,阻感负载,R=5Ω,L=∞,U2=220V,XB=0.3Ω,求Ud、Id、IVD、I2和的值并作出ud、iVD和i2的波形。
■交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等使用场合大都选用不可控整流电路。
■因为电路中的电力电子器件选用整流二极管,故也称这类电路为二极管整流电路。
☞在u2正半周过零点至t=0期间,因u2ud,故二极管均不导通,此阶段电容C向R放电,供给负载所需电流,一起ud下降。
☞至t=0之后,u2即将超越ud,使得VD1和VD4注册,ud=u2,沟通电源向电容充电,一起向负载R供电。
☞电容被充电到t=时,ud=u2,VD1和VD4关断。电容开端以时间常数RC按指数函数放电。
☞当t=,即放电通过-角时,ud降至开端充电时的初值,另一对二极管VD2和VD3导通,尔后u2又向C充电,与u2正半周的状况相同。
☞指VD1和VD4导通的时间与u2过零点相距的视点,指VD1和VD4的导通角。
可由式(3-45)求出,进而由式(3-44)求出,明显和仅由乘积RC决议。
二极管导通后u2开端向C充电时的ud与二极管关断后C放电结束时的ud持平,故有下式建立:
☞的别的一种确认办法:VD1和VD4的关断时间,从物理意义上讲,便是两个电压下降速度持平的时间,一个是电源电压的下降速度du2 /d(t),另一个是假定二极管VD1和VD4关断而电容开端独自向电阻放电时电压的下降速度dud/d(t)p(下标表明假定),据此即可确认。
◆ud波形更平直,电流i2的上升段平缓了许多,这关于电路的作业是有利的。
◆当某一对二极管导通时,输出直流电压等于沟通侧线电压中最大的一个,该线电压既向电容供电,也向负载供电。
◆比如在VD1和VD2一起导通之前VD6和VD1是关断的,沟通侧向直流侧的充电电流id是断续的。
◆由 “电压下降速度持平”的准则,能确认临界条件,假定在t+=2/3的时间“速 度持平”刚好产生,则有
这便是临界条件。RC 和RC 分别是电流id断续和接连的条件。
◆一般只要R是可变的,它的巨细反映了负载的轻重,因而在轻载时直流侧取得的充电电流是断续的,重载时是接连的。
■跟着电力电子技术的开展,其使用日益广泛,由此带来的谐波(harmonics)和无功(reactive power)问题日渐严峻,引起了重视。
式中U为电压有效值;u为初相角;为角频率,=2f=2/T;f为频率; T为周期。
式中,=I1/I,即基波电流有效值和总电流有效值之比,称为基波因数,而cos1称为位移因数或基波功率因数。
可见,电流中仅含奇次谐波,各次谐波有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
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