电力电子课件（丘东元版）3 整流电路4.pptVIP

2010 第3章 整流电路（IV） 丘东元 目 录 3.6 大功率可控整流电路 3.7 整流电路的有源逆变工作状态 3.6 大功率可控整流电路3.6.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 在电解电镀等工业应用中，经常需要低电压大电流（例如几十伏，几千至几万安）可调直流电源 三相桥式电路，回路中有两个管压降损耗，降低了效率 3.6.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 电路结构 变压器二次侧每相有两个匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路 变压器二次侧两绕组的极性相反可消除铁芯的直流磁化 设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电，每组承担一半负载 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 与三相桥式电路相比，在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流可大一倍 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 利用绕组的极性相反来消除变压器中的直流磁通势 不考虑平衡电抗器的双反星形可控整流电路 每个时刻只有一个晶闸管导通 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 平衡电抗器Lp承担了n1、n2间的电位差，它补偿了u’b和ua的电动势差，使得u’b和ua两相的晶闸管能同时导电 Lp两端电压为 整流输出电压为 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 每一组中的每一个晶闸管仍按三相半波的导电规律而各轮流导电120o 以平衡电抗器中点作为整流电压输出的负端，其输出的整流电压瞬时值为两组三相半波整流电压瞬时值的平均值。 整流电压平均值与三相半波整流电路的相等，为Ud=1.17U2cos ? 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 将双反星形电路与三相桥式电路进行比较可得出以下结论： （1）三相桥为两组三相半波串联，而双反星形为两组三相半波并联，且后者需用平衡电抗器； （2）当U2相等时，双反星形的Ud是三相桥的1/2，而Id是三相桥的2倍； （3）两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系一样，ud和id的波形形状一样。 3.6.2 多重化整流电路 整流装置功率进一步加大时，所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大 为减轻干扰，可采用多重化整流电路，即按一定的规律将两个或更多个相同结构的整流电路进行组合，可以减少交流侧输入电流的谐波或提高功率因数 将整流电路进行移相多重联结可以减少交流侧输入电流谐波，从而也可以在一定程度上提高功率因数。 对串联多重整流电路采用顺序控制的方法可提高功率因数 移相串联多重联结 移相30?构成的串联2重联结电路 利用变压器二次绕组接法的不同，使两组三相交流电源间相位错开30?，从而使输出整流电压ud在每个交流电源周期中脉动12次，故该电路为12脉波整流电路； 整流变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法构成相位相差30?、大小相等的两组电压，接到相互串联的2组整流桥。 移相多重联结 移相30?构成的串联2重联结电路 输入电流谐波次数为12k±1，其幅值与次数成反比而降低。 位移因数 cosj1 = cosa 功率因数 l = n cosj1 = 0.9886cosa 移相串联多重联结 利用变压器二次绕阻接法的不同，互相错开20?，可将三组桥构成串联3重联结： 整流变压器采用星形三角形组合无法移相20?，需采用曲折接法 整流电压ud在每个电源周期内脉动18次，故此电路为18脉波整流电路 交流侧输入电流谐波更少，为18k±1次（k = 1, 2, 3…），ud的脉动也更小 输入位移因数和功率因数分别为： cosj1 = cosa ? ＝0.9949cosa 移相串联多重联结 将整流变压器的二次绕组移相15?，可构成串联4重联结电路 为24脉波整流电路 其交流侧输入电流谐波次数为24k±1，k = 1，2，3 …。 输入位移因数和功率因数分别为 cosj1= cosa ? = 0.9971cosa 采用多重联结的方法，实质是令各整流桥交流二次输入电压错开一定相位，但各桥的控制角a是相同的，因此并不能提高位移因数cosa，但可使输入电流谐波含量大幅减小，从而也可以在一定程度上提高功率因数。 多重联结电路的顺序控制 只对多重整流桥中一个桥的?角进行控制，其余各桥的工作状态则根据需要输出的整流电压而定，或者不工作而使该桥输出直流电压为零，或者? = 0而使该桥输出电压最大 根据所需总直流输出电压从低到高的变化，按顺序依次对各桥进行控制，因而被称为顺序控制 多重联结电路的顺序控制 3重晶闸管整流桥顺序控制 当需要的输出电压低于1/3最高电压时，只控制第I组桥的?角，同时令第II、III组桥的输出电压就为零 当需要输出电压为1/3到2/3最高电压时，第I组桥的?角固定为0?，第III组桥输出为