电力电子应用技术第4版王楠第2章节整流电路1章节.ppt

整流电路 整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。 整流电路 2.1 概述 2.2 单相可控整流电路 2.3 三相可控整流电路 2.4 整流电路的有源逆变工作状态 2.5 整流电路的换相压降、外特性和直流电动机的机械特性 2.6 晶闸管触发电路 2.7 整流电路的谐波和功率因数 单相可控整流电路 交流侧接单相电源 几种典型的单相可控整流电路 单相半波整流电路 带电阻负载的工作情况 带阻感负载的工作情况 单相桥式全控整流电路 带电阻负载的工作情况 带阻感负载的工作情况 带反电动势负载时的工作情况 单相全波整流电路 单相桥式半控整流电路 重点注意：工作原理（波形分析）、　定量计算、不同负载的影响。 单相半波可控整流电路 带电阻负载的工作情况 变压器T起变换电压和隔离的作用 电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同 。 单相半波可控整流电路 基本数量关系 首先，引入两个重要的基本概念： 触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。 导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为，用θ表示 。 直流输出电压平均值为 ??VT的a 移相范围为180? 这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。 单相半波可控整流电路 阻感性负载的工作情况 阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。 单相半波可控整流电路 电力电子电路的一种基本分析方法 通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路，分段进行分析计算。 对单相半波电路的分析可基于上述方法进行： 当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。 当VT处于通态时，相当于VT短路。 单相半波可控整流电路 当VT处于通态时，如下方程成立： 单相半波可控整流电路 负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角θ的关系 单相半波可控整流电路 为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管 当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。续流期间ud为零，ud中不再出现负的部分。 单相半波可控整流电路 ?数量关系 若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有 ； ； VT的a 移相范围为180?。 单相桥式全控整流电路 带电阻负载的工作情况 工作原理及波形分析 VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。 VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。 单相桥式全控整流电路 数量关系 a 角的移相范围为180?。 向负载输出的平均电流值为： 流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即： 单相桥式全控整流电路 单相桥式全控整流电路 带阻感负载的工作情况?? 为便于讨论，假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。 假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线。 u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断。 至ωt=π+a 时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通。 VT2和VT3导通后，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称换相，亦称换流。 单相桥式全控整流电路 ?数量关系 晶闸管移相范围为90?。 晶闸管承受的最大正反向电压均为 U2 。 晶闸管导通角θ与a无关，均为180? 和 。 变压器二次侧电流i2的波形为正负各180?的矩形波，其相位由a角决定，有效值I2=Id。