第8章电力电子详5讲述.ppt

3.单相半控桥式整流电路---反电势负载 当整流电路输出接有电势负载时,只有当电源电源的瞬时值大于反电势，同时又有触发脉冲时，晶闸管才能导通，整流电路才有电流输出，在晶闸管关断的时间内，负载上保留原有的反电势。 a. 负载两端的电压平均值比电阻性负载时高 b. 负载电流平均值比电阻性负载时低 因为导通角小，导电时间短，回路电阻小，所以，电流的幅值与平均值之比值相当大，晶闸管元件工作条件差，晶闸管必须降低电流定额使用。另外，对于直流电动机来说整流子换向电流大，易产生火花，对于电源则因电流有效值大，要求的容量也大，因此，对于大容量电动机或蓄电池负载，常常串联电抗器，用以平滑电流的脉动。 8.2.2 2.单相全控桥式整流电路 单相全控桥式整流电路。 8.2.1单相半波电路 8.1电力半导体器件 8.2.2单相桥式整流电路 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 ： 8.2.3 三相半波可控整流电路 1.阻性负载 自然换相点： 触发相序： A B C 触发脉冲的相位： 1200 设输入电压为： 8.2单相可控整流电路 8.1电力半导体器件 8.2.3三相半波电路 8.2.单相可控整流电路 8.1电力半导体器件 8.2.3三相半波电路 8.2.单相可控整流电路 8.1电力半导体器件 8.2.3三相半波电路 可能承受的最大反向电压为： 当晶闸管没有触发信号时，晶闸管承受的最大正向电压为: 2) 三相半波可控整流电路阻感负载 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（a=60?时的波形） u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断——ud波形中出现负的部分 阻感负载时的移相范围为90? 数量关系 Ud/U2与a 成余弦关系。如果负载中的电感量不是很大，则当a30?后，ud中负的部分减少， Ud略为增加，Ud/U2与a的关系将介于曲线1和2之间 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为 晶闸管的额定电流为 晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值 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 三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少 8.2.4 三相桥式全控整流电路 应用最为广泛 共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5） 共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2） 8.2.单相可控整流电路 8.1电力半导体器件 8.2.3三相半波电路 8.2.4三相半波电路 1. 带电阻负载时的工作情况 a =0?时的情况 假设将电路中的晶闸管换作二极管进行分析 对于共阴极阻的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通 对于共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的导通 任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态 从相电压波形看，共阴极组晶闸管导通时，ud1为相电压的正包络线，共阳极组导通时，ud2为相电压的负包络线，ud=ud1 - ud2是两者的差值，为线电压在正半周的包络线 直接从线电压波形看， ud为线电压中最大的一个，因此ud波形为线电压的包络线 时 段 I II III IV V VI 共阴极组中导通的晶闸管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共阳极组中导通的晶闸管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流输出电压ud ua-ub=uab ua-uc=uac ub-uc=ubc ub-ua=uba uc-ua=uca uc-ub=ucb 三相桥式全控整流