《电力电子技术》复习资料

?

当??0o时,Ud最大,Ud?1.17U2。

② ??30o时,整流电压平均值(负载电流断续): ?

1?32??Ud?2U2sin?td(?t)?U2[1?cos(??)]?0.675U2[1?cos(??)] ?2??2?66?63??

当??150o时,Ud最小,Ud?0。

Ud。 R③ 负载电流平均值:Id?④ 晶闸管承受的最大反向电压:

为变压器二次侧线电压的峰值,URM?2?3U2?6U2?2.45U2

⑤ 晶闸管承受的最大正向电压:

如a相,二次侧a相电压与晶闸管正向电压之和为负载整流输出电压Ud,由于Ud最小为0,因此晶闸管最大正向电压UFM?2U2。 2.2.1.2 阻感负载

(1)三相半波可控整流电路带阻感负载时的原理图

① 当阻感负载中的电感值很大时,整流获得的电流id波形基本是平直的,即流过晶闸管的电流接近矩形波。 ② 当??30o时,整流电压波形与电阻负载时相同,因为两种负载情况下,负载电流均连续。 (2)三相半波可控整流电路带阻感负载时的波形图(??60o)

定义:?t1时刻为自然换向点后60o,?t2和?t3时刻依次间距120o。

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① ?t1~?t2: ? ? ?

VT1承受正压并触发导通,过自然换向点后a相电压仍大于0,VT1仍持续导通。 a相过零点后,由于电感的存在,阻止电流下降,因而VT1仍持续导通。 ud?ua,ia?id?Id,ib?ic?0,uVT1?0。

② ?t2~?t3:

? 当?t2时刻,b相电压最高,同时触发导通,则VT2导通,这样VT1承受反压关断,由VT2向负载供电。 ?

ud?ub,ib?id?Id,ia?ic?0,uVT1?uab。

③ ?t3~?t4: ? ?

工作过程与上述相同。

ud?uc,ic?id?Id,ia?ib?0,uVT1?uac。

(3)三相半波可控整流电路带阻感负载不同触发角工作时的情况总结

① 阻感负载状态下,由于大电感的存在,使负载电流始终处于连续状态,各相导电120o。 ② 当??30o时,负载电压ud波形将出现负的部分,并随着触发角的增大,使负的部分增多。 ③ 当??90o时,负载电压ud波形中正负面积相等,ud平均值为0。

④ 结合上述分析,三相半波可控整流电路带阻感负载时?角的移相范围为90o。 (4)数值计算

① 整流电压平均值(负载电流始终连续):Ud?1.17U2cos?。 ② 晶闸管承受的最大正反向电压:

为变压器二次侧线电压的峰值,UFM?URM?2?3U2?6U2?2.45U2

3.2.2 三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路原理图:

(1)由6只晶闸管组成,形成三个桥臂,其中每个桥臂连接一相电源。

(2)阴极连接在一起的3只晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组,处于桥臂上端。 (3)阳极连接在一起的3只晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组,处于桥臂下端。 (4)晶闸管的导通顺序:VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6。 3.2.2.1 带电阻负载时的工作情况(??0o) (1)基本说明

① 自然换向点仍为a、b、c相的交点。

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② 将?t1时刻(自然换向点)后的一个电源周期分成6段,每段电角度为60o,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。 (2)波形图分析 ① 阶段Ⅰ:

? a相电压最大,b相电压最小,触发导通VT1(事实上,VT6已经导通) ?

ud?uab,iVT1?uab,uVT1?0。 R② 阶段Ⅱ:

? a相电压最大,c相电压最小,触发导通VT2,则VT6承受反压(ucb?0)而关断,VT1持续导通。 ?

ud?uac,iVT1?uac,uVT1?0。 R③ 阶段Ⅲ:

? b相电压最大,c相电压最小,触发导通VT3,则VT1承受反压(uab?0)而关断,VT2持续导通。 ?

ud?ubc,iVT1?ubc,uVT1?uab。 R④ 阶段Ⅳ:

? b相电压最大,a相电压最小,触发导通VT4,则VT2承受反压(uac?0)而关断,VT3持续导通。 ?

ud?uba,iVT1?uba,uVT1?uab。 R⑤ 阶段Ⅴ:

? c相电压最大,a相电压最小,触发导通VT5,则VT3承受反压(ubc?0)而关断,VT4持续导通。 ?

ud?uca,iVT1?uca,uVT1?uac。 R⑥ 阶段Ⅵ:

? c相电压最大,b相电压最小,触发导通VT6,则VT4承受反压(uba?0)而关断,VT5持续导通。 ?

ud?ucb,iVT1?ucb,uVT1?uac。 R

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(3)总结

① 对于共阴极组的3个晶闸管来说,阳极所接交流电压值最高的一个导通;对于共阳极组的3个晶闸管来说,阴极所接交流电压值最低的一个导通。

② 每个时刻均需2个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中1个晶闸管是共阴极组的,1个是共阳极组的,且不能为同1相的晶闸管。

③ 对触发脉冲的要求:6个晶闸管的脉冲按VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的顺序,相位依次差60o。 ④ 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120o,共阳极组VT2、VT4、VT6的脉冲依次差120o。 ⑤ 同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180o。 ⑥ 整流输出电压ud一周期脉动6次,每次脉动的波形都一样,故该电路为6脉冲整流电路。 3.2.2.2 带电阻负载时的工作情况(??30o) (1)基本说明

① 自然换向点仍为a、b、c相的交点。

② ?t1时刻为a相30o触发角位置,将该时刻后的一个电源周期360o分成6段,每段电角度为60o,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。 (2)波形图分析

① 阶段Ⅰ:

? a相电压最大,b相电压最小,触发导通VT1(事实上,VT6已经导通)

? 当过b、c相交点后,虽然b电压高于c相电压,但是由于未触发导通VT2,且a相电压仍高于b相,因此整个

阶段I中,VT1和VT6持续导通。 ?

ud?uab,uVT1?0,ia?id?uab。 R- 14 -

② 阶段Ⅱ:

? 分析过程同阶段I,VT1和VT2持续导通。 ?

ud?uac,uVT1?0,ia?id?uac。 R③ 阶段Ⅲ:

? 分析过程同阶段I,VT2和VT3持续导通。 ?

ud?ubc,uVT1?uab,ia?0。

④ 阶段Ⅳ:

? 分析过程同阶段I,VT3和VT4持续导通。 ?

ud?uba,uVT1?uab,ia??id??uba。 R⑤ 阶段Ⅴ:

? 分析过程同阶段I,VT4和VT5持续导通。 ?

ud?uca,uVT1?uac,ia??id??uca。 R⑥ 阶段Ⅵ:

? 分析过程同阶段I,VT5和VT6持续导通。 ?

ud?ucb,uVT1?uac,ia?0。

(3)总结

① 与??0o时相比,晶闸管起始导通时刻推迟了30o,组成ud的每一段线电压因此推迟30o,ud平均值降低。 ② VT1处于通态的120o期间,变压器二次侧a相电流ia?0,波形与同时段的ud波形相同。VT4处于通态的120o期间,ia波形与同时段的ud波形相同,但为负值。 3.2.2.3 带电阻负载时的工作情况(??60o) (1)波形图分析

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