大机电第十章精要.ppt

输出电压： 负载电流： 晶闸管承受的最大正反向电压： 移相范围： * 例10.1 欲装一台白炽灯泡调光电路，需要可调的直流电源，调节范围：电压U0=0V~180V,电流I0=0~10A。现采用单相半控桥式整流电路，试求最大输入交流电压和电流有效值，并选择整流元件。 解: 设在晶闸管导通角θ为π(控制角为0 )时输出电压值为最大（180V）， 则对应的输入交流电压有效值为最大。 实际上还要考虑电网电压波动、管压降以及导通角常常到不了1800 ，交流电压要比上述计算而得到的值适当加大10%左右，即大约为220V。因此，在本例中可以不用整流变压器，直接接到220V的交流电源上。 交流电流有效值 ： * 晶闸管所承受的最大正向电压、最大反向电压和二极管所承受的最大反向电压相等，即： 流过晶闸管和二极管的平均电流 ： 选择晶闸管和二极管元件 ： 选择晶闸管： 选择二极管： 10A、600V 10A、300V * 电路的特点： 变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。 三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起为共阴极接法 。 1.电阻负载 10.3 三相可控整流电路 10.3.1 三相半波可控整流电路 触发相序： A B C 触发脉冲的间隔： 1200 * 图10.21 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a =0?时的波形 自然换相点： 假设将电路中的晶闸管换作二极管，用VD表示，成为三相半波不可控整流电路。 一周期中 在 1 ~ 2 期间， VD1导通，ud=ua 在 2 ~ 3 期间， VD2导通，ud=ub 在 3 ~ 1 期间， VD3导通，ud=uc 二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角a的起点，即a =0?。 1 2 3 1 * 图10.21 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a =0?时的波形 a =0?时的工作原理分析： 晶闸管VS1的电流波形如图，变压器二次绕组电流有直流分量。 晶闸管的电压波形，由3段组成： 第1段，VS1导通期间，为一管压降， 可近似为uVS1=0 第2段，在VS1关断后，VS2导通期间， uVS1=ua-ub=uab，为一段线电压。 第3段，在VS3导通期间， uVS1=ua-uc=uac 为另一段线电压。 1 2 3 1 * 三相半波可控整流电路，电阻负载，a =30? 时的波形 a = 30?时的波形： 负载电流处于连续和断续之间的临界状态，各相仍导电120? * a 30?的情况： 三相半波可控整流电路，电阻负载，a =60? 时的波形 负载电流断续，晶闸管导通角小于120? 。 * 整流电压平均值的计算： （1） a ≤30?时，负载电流连续 当a =0时，Ud最大，为 Ud = Ud0 = 1.17U2 * （2） a 30?时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有： * 负载电流平均值为 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即 晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即 * 图10.24 三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a =60?时的波形 特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直。 a ≤30?时 整流电压波形与电阻负载时相同 a 30?时 u2过零时，VS1不关断，直到VS2 的脉冲到来，才换流，由VS2导通向负载供电，同时向VS1施加反压使其关断——ud波形中出现负的部分。 id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线。 2.阻感负载 阻感负载时的移相范围为90? 12 * * 三相半波可控整流电路带电感性负载时，也可加接续流二极管，其电路如图 有了续流二极管，整流输出电压波形、电压平均值与控制角的关系和纯电阻负载时一样，负载电流波形则与电感性负载时一样，当电感很大时电流波形将接近于一条平等于横轴的直线。 * 10.3 三相可控整流电路 10.3.2 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控负载平均电压 Ud=Ud阴+Ud阳 * 10.3.2 三相桥式全控整流电路 共阴 Vs1, Vs3, Vs5, 共阳 Vs2, Vs4, Vs6 * * * 第十章 电力电子学——晶闸管及其基本电路 学习要求: 掌握晶闸管的基本工作原理、特性和主要参数的含义； 掌握几种单相和三相基本可控整流电路的工作原理及特点； 熟悉逆变器的基本工作原理、用途和控制； 了解晶闸管工作时对触发电路的要求和触发电路的基本工作原理。 前 言