《相控整流》PPT课件

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1、第三章相控整流电路1本章内容3.1概述3.2单相桥式全控整流电路3.3单相桥式半控整流电路3.4三相半波可控整流电路3.5三相桥式全控整流电路3.6三相桥式半控整流电路3.7整流器交流侧电抗对整流电路的影响2要求及重点理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、波形分析、电气性能、分析方法和参数计算。重点：波形分析和基本电量计算的方法。难点：不同负载对工况的影响和整流器交流侧电抗对整流电路的影响33.1概述3.1.1整流电路的分类不可控整流电路：完全由不可控器件组成整流输出平均电压大小和极性不可变全控整流电路：完全由可控器件组成整流输出平均电压大小和极性都可变半控整流

2、电路：由不可控器件和可控器件组成整流输出平均电压大小可调、极性不能改变4可控整流电路的分类按电路结构分类桥式电路（又称全波电路或双拍电路）零式电路（又称半波电路或单拍电路）按输出电压脉波数分类单脉波电路双脉波电路三脉波电路多脉波电路5可控整流电路的分类（续）按控制方式分类相控式电路斩控式电路按组成器件分类全控型电路半控型电路按工作范围分类单象限电路多象限电路按电网相数分类单相电路三相电路多相电路63.1.2可控整流电路的一般结构主电路:－交流电源：工频电网或整流变压器－滤波器：为保证电流连续－负载：阻性负载、阻感负载、反电势负载等控制电路：模拟控制、数字控制、单片机、DSP7整流电路在应用中应

3、满足的基本技术要求输出电压的可调范围大，脉动小；交流电源功率因数高，谐波电流小；器件导电时间尽可能长，承受正反向电压低；变压器利用率高，尽量防止直流磁化。研究整流电路的理想条件理想电力电子器件：正向导通时阻抗为零，断态时阻抗为无穷大；理想电源：整流电路的交流输入电压为对称、无畸变的正弦波。83.2单相桥式全控整流电路3.2.1单相半波可控整流电路工作原理波形分析9基本分析方法不同电路形式（断路、短路）基本电路分析方法（KVL、KCL、i=U/R）SCR断态（断路）SCR通态（短路）关断(iT<0)导通(uT>0,ug>0)SCR的两个状态（断态、通态、转换条件）10整流电路的基本概念控制角从

4、晶闸管开始承受正向电压到被触发导通这一角度。导通角晶闸管在一个周期内导通的电角度。移相改变控制角的大小，即改变触发脉冲出现的相位。移相控制11整流电路的基本概念（续）移相范围控制角的允许调节范围。同步触发脉冲信号和晶闸管电压（即电源电压）在频率和相位上的协调配合关系。自然换相点当电路中的可控元件全部由不可控元件代替时，各元件的导电转换点。123.2.2单相桥式全控整流电路（电阻负载）工作原理（正半周）－u2>0：T1、T4承受正电压－ωt＝：发脉冲，T1T4导通－ωt＝π：id=0，T1T4关断13单相全控桥电路（R负载）电量计算输出平均电压Ud移相范围0º～180º输出平均电流IdS

5、CR平均电流IdT=Id/214负载电压有效值U变压器副边绕组电流有效值I2流过晶闸管的电流有效值功率因数153.2.3单相桥式全控整流电路（电感负载）工作原理（正半周）－ωt＝：发脉冲，T1T4导通－ωt＝π：iT1=iT4=Id，T1T4仍然导通，T2T3承受正电压－ωt＝π＋：T2T3导通，T1T4关断16单相全控桥电路（L负载）电量计算输出平均电压Ud移相范围0º～90º输出平均电流Id17单相全控桥电路（L负载）电量计算（续）SCR平均电流IdT=Id/2流过晶闸管的电流有效值IT变压器副边绕组电流有效值I2功率因数18电流断续时特性分析负载电流断续时整流电压、电流波形电流断

6、续时、、的关系：越大，越小越大，越大（tg=L/R)19单相全控桥（R、L、E负载）工作原理－ud0，T1T4维持导通－ωt＝π＋：T2T3导通，T1T4关断电量计算（电感型负载相同）203.3单相桥式半控整流电路（L）工作原理波形分析21单相桥式半控整流（L）电量计算Ud、Id、U计算公式与全控桥（R）一样流过变压器副边绕组的电流有效值I2流过SCR和整流管的电流平均值和有效值22失控现象分析产生原因突然将触发脉冲切断将角增大到180º实质：对晶闸管的工作失去控制作用避免方法：加续流二极管23带续流二极管的单相半控桥工作原理波形分析24其它形式

7、的单相桥式半控电路25反电势负载单相半控桥式整流电路波形分析（b）电流连续时的电压电流波形（c）电流断续时的电压电流波形26单相整流电路总结——（分类、名称、负载、波形、特点、计算）单相整流电路的优、缺点优点：结构简单对触发电路的要求较低缺点：输出直流电压脉动大易造成电网负载不平衡27整流电路的分析方法（一）针对非标准情况举例整流电路的分析方法（二）针对标准情况举例28整流电路的分析方法（二）波形