电力电子技术课件第2章.ppt

在第(3)段期间，ub为最高，共阴极组在经过自然换流点时触发V3导通，由于b相电压高于a相电压， V1管因承受反压而关断， 电流从a相换相到b相。V2因为uc仍为最低而继续导通。这时电流路径为ub→V3→R(L)→V2→uc。变压器b、 c两相工作，共阴极组的b相电流ib为正，共阳极组的c相电流ic为负，输出电压为线电压ud=ubc。以下各段依此类推， 可得到在第(4)段时输出电压ud=uba；在第(5)段时输出电压ud=uca； 在第(6)段时输出电压ud =ucb。以后则重复上述过程。由以上分析可知，三相全控桥式整流电路晶闸管的导通换流顺序是：V6→V1→V2→V3→V4→V5→V6。电路输出电压ud的波形如图2-8(d)所示。 2.2.2 结果分析 由以上分析可看出如下几点：  (1) 三相全控桥式整流电路在任何时刻必须保证有两个不同组的晶闸管同时导通才能构成回路。换流只在本组内进行， 每隔120°换流一次。 由于共阴极组与共阳极组换流点相隔60°，所以每隔60°有一个元件换流。 同组内各晶闸管的触发脉冲相位差为120°，接在同一相的两个元件的触发脉冲相位差为180°， 而相邻两脉冲的相位差是60°。 元件导通及触发脉冲情况如图2-8(b)、 (c)所示。  (2) 为了保证整流装置启动时共阴与共阳两组各有一个晶闸管导通或电流断续后能使关断的晶闸管再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时加触发脉冲。采用宽脉冲（必须大于60°、小于120°， 一般取80°～100°）或双窄脉冲（在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次， 两次脉冲间隔为60°）都可达到上述目的。 采用双窄脉冲触发的方式示于图2-8(c)中。 双窄脉冲触发电路虽然复杂， 但可减小触发电路功率与脉冲变压器体积， 所以较多采用。 (3) 整流输出电压ud由线电压波头uab、uac、ubc、uba、uca和ucb组成，其波形是上述线电压的包络线。可以看出， 三相全控桥式整流电压ud在一个周期内脉动6次，脉动频率为300 Hz， 比三相半波大一倍（相当于6相）。  (4) 图2-8(e)所示为流过变压器次级的电流和电源线电流的波形。由图可看出，由于变压器采用△/Y接法，使电源线电流为正、负面积相等的阶梯波， 更接近正弦波，谐波影响小， 因此在整流电路中， 三相变压器多采用△/Y或Y/△接法。 (5) 图2-8(f)所示为晶闸管所承受的电压波形。由图可看出， 在第(1)、(2)两段的120°范围内， 因为V1导通，故V1承受的电压为零；在第(3) 、 (4)两段的120°范围内，因V3导通，所以V1管承受反向线电压uab；在第(5)、 (6)两段的120°范围内，因V5导通，所以V1管承受反向线电压uac。同理也可分析其它管子所承受电压的情况。当α变化时，管子电压波形也有规律地变化。 可以看出，晶闸管所承受最大正、 反向电压均为线电压峰值， 即 (6) 脉冲的移相范围在大电感负载时为0°～90°。 顺便指出， 当电路接电阻性负载时，当α＞60°时波形断续， 晶闸管的导通要维持到线电压过零反向后才关断， 移相范围为0°～120°。  (7) 流过晶闸管的电流与三相半波时相同， 电流的平均值和有效值分别为 当α＞0°时，每个晶闸管都不在自然换流点换流，而是后移一个α角开始换流，图2-9、2-10、 2-11为α=30°、60°、 90°时电路的波形。 从图中可见，当α≤60°时，ud的波形均为正值，其分析方法与α=0°时相同。当α＞60°时， 由于电感L的感应电势的作用，ud的波形出现负值，但正面积大于负面积，平均电压Ud仍为正值。当α=90°时，正、 负面积相等，输出电压Ud =0。 图 2-9 三相全控桥式整流电路大电感负载α=30°时的电压波形 图2-10 三相全控桥式整流电路大电感负载 图 2-11 三相全控桥式整流电路大电感负载α=90°时的电压波形 2.3 变压器漏电抗对整流电路的影响 2.3.1 换相期间的输出电压 以三相半波可控整流大电感负载为例， 分析漏抗对整流电路的影响， 其等效电路如图2-12(a)所示。  在换相（即换流）时， 由于漏抗阻止电流变化，因此电流不能突变， 因而存在一个变化的过程。  例如, 在图2-12(b)中，ωt1时刻触发V2管，使电流从a相转换到b相， a相电流从Id不能瞬时下降到零，而b相电流也不能从零突然上升到Id，电流换相需要一段时间，直到ωt2时刻才完成， 如图2-12(c)所示，这个