整流电路原理--交流变直流概要.ppt

第二章 相控整流电路 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 整流电路的分类 不可控整流电路 直流整流电压和交流电源电压的比固定 全控整流电路 直流整流电压的平均值和极性可调 半控整流电路 负载电压平均值可调、极性不能改变 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 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 可控整流电路的一般结构 整流电路在应用中，应满足的基本技术要求 整流电路的理想条件： 理想器件 理想电源 整流电路的分析方法 波形分析法： 根据电源电压 u2 和控制角? 以及负载性质，作出负载电压 ud 、负载电流 id 、和整流元件的电压、电流波形图，从而导出基本电量的计算公式及数量关系。 具体步骤： 1、绘出主电路原理图，标出各电量和元件序号； 2、画出相（线）电压波形图，确定自然换相点； 整流电路的分析方法（续） 3、根据控制角? 在相应位置上绘出触发脉冲，并 标明相应序号； 4、根据可控整流电路的工作原理，绘出负载电压 ud、负载电流 id 、SCR电流 iT 等波形； 5、根据波形图，导出基本电量的计算式； 6、对整流电路进行综合评价。例如：电路的优、 缺点；电路的可控移相范围；负载电流是否连 续；整流元件承受的最大正、反向电压值；整 流电压 ud 的纹波系数 ? w 和脉动系数 ? m 等。 整流电路的基本概念 控制角 ? 从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 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。 单相半波可控整流电路 工作原理 波形分析 单相半波整流电路的基本电量 直流平均电压 Ud 与控制角 ? 的关系: Ud = f (?) 直流平均电流 Id 与 ? 的关系: I d = f (?) 负载两端的电压有效值U与?的关系： U = f (?) 单相半波整流电路的基本电量（续） 副边绕组电流有效值 I2 与 ? 的关系：I d = f (?) 流过SCR的电流有效值 IT 和平均值 IdT SCR承受的最大正向电压UDM和最大反向电压URM 单相半波整流电路的基本电量（续） 电路的功率因数 cos? 与 ? 的关系 P---有效输出功率 S---次级视在功率 单相半波整流电路的基本电量（续） 整流电压的纹波系数 ? w（ ? = 0 o） 整流电压的脉动系数 ? m（ ? = 0 o） 单相半波整流电路的特点 结构简单 单脉波电路 电压脉动率高 变压器利用率低 变压器存在直流磁化问题 单相全控桥式整流电路（R负载） 工作原理 波形分析 单相全控桥式电路（R负载）电量计算 输出平均电压 Ud 移相范围 0 o ～ 180o 输出平均电流 Id SCR平均电流 IdT = Id / 2 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 cos? 课堂思考（一） 试分析下面电路的输出电压波形： 单相全控桥式整流电路（L负载） 工作原理 波形分析 单相全控桥式电路（L）电量计算 输出平均电压 Ud 移相范围 0 o ～ 90o 输出平均电流 Id 单相全控桥式电路（L）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 I 2 电流断续时特性分析 负载电流断续时整流电压、电流波形 电流断续时?、?、?的关系： ? 越大， ? 越小 ? 越大， ? 越大 单相全控桥式整流电路（反电势负载） 工作原理 波形分析 单相全控桥式电路（E）电量计算 最小起始导电角 ? ? 时 ? ? 时 单相全控桥式整流电路（R、L、E） 工作原理 波形分析 电量计算 和电感型负载相同 单相桥式半控整流电路（L）