基于晶闸管的相位可控整流与逆变器

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1、5.1简介5.2晶闸管电路及其控制5.3单相整流器5.4三相整流器5.5其它的三相整流器第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行小结首页下页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行大功率、高电压、大电流的可控开关使交流到直流的可控转换技术变得简单。晶闸管整流器主要用于三相大功率之中，希望它能够控制交流电网与直流电路之间的潮流。基于晶闸管的相位可控整流与逆变的变流器中的晶闸管导通或关断取决于工频交流电压的波形和控制输入信号。可控整流器的直流电流id连续。5.1简介下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行换流电流从一个器件到另一个器件的转换单相或三相交流电50/6

2、0HZid+-UdUdid0电路结构及输入电压限制整流逆变器件电流限制下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行5.2晶闸管电路及其控制5.2.1晶闸管的基本电路iGudUs+-+uT-iRwt0ap2p0iudus0wtiGiGus(t)处于正半波时,在wt=a之前，线路电流为零。wt=a瞬间，给晶闸管施加正极性触发脉冲，晶闸管开始导通，使ud(t)=us(t)。下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行正半波期间内，线路电流在wt=p时达到零。us(t)的负半波期间，线路电流一直为零。wt=2p+a时刻，重复上一周波的导通过程。只要改变a，就能控制负载

3、电压ud的平均值。iGudUs+-+uT-iRwt0ap2p0iudus0wtiGiGwt2p00puRA2q2A1q1下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行udus0wtiGiGiGudUs+-+uT-iRuR+uL-晶闸管触发导通后，us(t)正半波的其余时间内，晶闸管所承受的电压均为正，电感上的电压为：电阻上的电压uR(t)=R·i(t)下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行wt2p00puRA2q2A1q1udus0wtiGiGiGudUs+-+uT-iRuR+uL-uR(t)曲线与线路电流成正比电感电压uL(t)=us(t)-uR(t)在

4、a到q1期间，uL(t)为正，电流为：z为积分变量下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行wt2p00pA2q2A1q1uRudus0wtiGiG在wt=q1之后，uL(t)变为负值，电流及与uR(t)开始下降。当线路电流下降到零后，下式积分关系无效。wt=q2时，面积A1等于A2。R和L串联负载条件下，电压us(t)变为负值后，线路电流仍维持继续导通。下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行iGudUs+-+uT-iLEd+uL-+-wt2pp00iA2q3q2A1q1q4uduswt0uTwt0iGwt=q1之前，晶闸管不导通。wt=q1后的wt=

5、q2时刻触发晶闸管，电感电压为：下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行wt2pp00iA2q3q2A1q1q4udwt0uTwt0iG线路电流变量wt为：q3时刻，ud(t)=Edwt=q4时刻，电流下降到零，A1=A2iGudUs+-+uT-iLEd+uL-+-下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行5.2.2晶闸管的门极触发通过控制晶闸管的触发时刻，即可控制交流电源给负载提供多少功率。比较与逻辑输出门极触发信号锯齿波发生器交流输入电源usynuctr+-ustt简单的门极触发控制的方块图下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行ttt门

6、极触发信号usyna/wUst.ma/wustuctr交流电压正向过零后的某一a角处发出触发脉冲。当电压处于负半波时，触发信号在交流电压负向过零后的a角处产生。控制角下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行5.2.3Ls≠0时的晶闸管整流器Udid+-Ldus-+Ls负载单相全桥整流器接线图，直流侧电感可看成是负载的一部分。下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行UdidnLdubn-+Ls负载LsLsuanucn三相全桥整流器接线图，直流侧电感可看成是负载的一部分。下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行5.3单相整流器5.3.1Ls=0

7、和id(t)=Id的理想电路Udid+-Ldus-+Ls负载T2usIdisT4T3T1令Ls=0id(t)=Id理想电路下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行T2usIdisT4T3T1T2usIdisT4T3T1usAaT1,T2T3,T4a=0下页上页返回第五章基于晶闸管的相位可控整流与逆变运行0p2pwtisusud02ppwtusudaaa≠002ppwtisusT1,T2T3,T4自然导通现象始终保持晶闸管的门极触发电流，晶闸管在自然换流点导通。下页上页返回usAaT1,T2T