车辆电气装置(第二章接触网供电)1详解.ppt

电感性负载（并联有续流二极管） （2）电感性负载的整流电路 电感性负载的单相半波可控整流电路的电压、电流波形（无续流二极管时） 电流导通角θ=π-α，但直流平均电压降低。 电感性负载的单相半波可控整流电路的电压、电流波形（有续流二极管时） 接续流二极管后，电感性负载两端的电压波形与电阻性负载相同了，而电流波形则改变较大。 单相半控桥式整流电路 （电阻负载） 平均电压值 3、单相半控桥式整流电路 把半控桥中的两只二极管用两只晶闸管代替即构成全控桥。 单相半控桥式整流电路 （电阻负载） 4、三相半控桥式整流电路 三相桥式整流电路输出电压uL的波形 可用于大功率、可调电压、直流电压脉动较小的情况。 三个可控硅的触发脉冲间隔为120o。对于电阻性负载，输出直流电压平均值与控制角α间关系为： （a）电路 （b）电压波形 单结晶体管驰张振荡电路 5、晶闸管触发电路 最常用的有单结晶体管触发电路。 先由RC充电，直到单结晶体管截止，再由R1C放电。 无“同步”功能，不能用以触发晶闸管 电压波形图 各元件：R1、R2、R、RP、C值的计算选取，决定着输出脉冲电压的频率、控制角（导通角）、输出脉冲电压宽度、幅值等，决定着触发电路是否能正常工作。 稳压管的削波作用。稳压管使将整流电压u0变换为梯形波，存在稳定的电压值uZ；每半周期内，单结晶体管的第一个脉冲对晶闸管触发起作用，其产生时间（即控制角）不受交流电压波动的影响。 变压器的同步作用。通过变压器将触发电路和主电路接在同一电源上，实现两者同步。故变压器不仅是个整流变压器，还起同步作用，也称同步变压器。 电阻RP的移相作用。增大RP，可使C充电变慢，控制角增大，导通角变小，输出电压平均值变小，达到调压作用。 实际常用电路如上图所示。 晶体管T1、T2构成直接耦合直流放大电路。T2又相当一可变电阻，相当于前面电位器Rp的作用，对输出脉冲有移相作用，进而调压。输入电压U1增大时，T2阻值变小，控制角变小。 普通晶闸管（SCR）靠门极正信号触发之后，撤掉信号亦能维持通态。欲使之关断，必须切断电源，使正向电流低于维持电流IH，或施以反向电压强近关断。这就需要增加换向电路，不仅使设备的体积重量增大，而且会降低效率，产生波形失真和噪声。 可关断晶闸管GTO（Gate Turn-Off Thyristor）亦称门控晶闸管。其主要特点为，当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断。 可关断晶闸管克服了上述缺陷，它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大等优点，以具有自关断能力，使用方便，是理想的高压、大电流开关器件。GTO的容量及使用寿命均超过巨型晶体管（GTR），只是工作频率比GTR低。目前，GTO已达到3000A、4500V的容量。大功率可关断晶闸管已广泛用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域，显示出强大的生命力。 6、可关断晶闸管 双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，对外也引出三个电极（双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称为TRIAC），但只有一个控制极。 在结构上象是两个单向可控硅的反向连接，具有双向导通作用。双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何一个方向导通，是一种理想的交流开关器件。 7、双向晶闸管 伏安特性 双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同，这就是无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的,都可以使双向晶闸管导通。 由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极，将接在P型半导体材料上的主电极称为T1电极，将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。 由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管相同。 采用检测交流电过零点来实现触发脉冲与交流电压的同步，提高了效率。 （三）晶闸管直流调速系统 （四）晶闸管交流调压 有效电压值 晶闸管交流调压的电压波形 三相交流电机的软启动电路 （五）逆变 交-直-交变频器 电压型单相桥式逆变电路 电压型三相桥式逆变电路 顺序脉冲触发电压 不同区间晶闸管的导通情况 相电压波形 线电压波形 逆变器的开关元件 （六）直流斩波器 直流斩波是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为DC/DC变换。直流斩波器(D.C. Chopper)又称为截波器，它是将电压值固定的直流电，转换为电压值可变的直流电源装置，是一种直流对直流的转换器(DC to DC Converter)已被广泛使用