第5章_AC-DC变换

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1、 相控整流电路的有源逆变工作状态相控整流电路的有源逆变工作状态 PWM PWM 整流电路整流电路三相相控整流电路三相相控整流电路单相相控整流电路单相相控整流电路整流器的性能指标整流器的性能指标变压器漏感对相控整流电路的影响变压器漏感对相控整流电路的影响引言引言整流电路(Rectifier):AC-DC整流电路的分类u按组成的器件:不可控、半控、全控型u按交流输入相数:单相电路和多相电路u按控制方式:相控整流和PWM整流单相相控整流电路单相相控整流电路工作原理及输出波形工作原理及输出波形( (阻性负载阻性负载) )三相相控整流电路三相相控整流电路工作原理及输出波形工作原理及输出波形( (阻性负载
2、阻性负载) )5.2 5.2 单相可控整流电路单相可控整流电路 5.2.1 单相单相半波可控半波可控整流电路整流电路 5.2.2 单相单相桥式全控桥式全控整流电路整流电路 5.2.3 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路5.25.2单相相控整流电路单相相控整流电路5.2.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 电阻性负载电阻性负载单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路( (电阻性负载电阻性负载) )wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2 ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00负载电压负载电压udVT管压降管压降uVT控制角,触发延迟角控制角,触发延迟
3、角5.2.2 单相桥式全控整流电路1 1电阻性负载电阻性负载 全波全波整流:整流:负载在两个半波都有电流流过。负载在两个半波都有电流流过。整流电压脉动两次,脉动程度比半波小。整流电压脉动两次,脉动程度比半波小。 变压器副边绕组两个半周电流方向相反且波形变压器副边绕组两个半周电流方向相反且波形对称,不存在直流磁化问题。对称,不存在直流磁化问题。5.2.3 5.2.3 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路图单相桥式半控整流电路图单相桥式半控整流电路的另一种接法单相桥式半控整流电路的另一种接法 相当于相当于VT3和和VT4换为二极管换为二极管VD3和和VD4,这样可以省去,这
4、样可以省去续流二极管续流二极管VDR,续流由续流由VD3和和VD4来实现来实现。 这种接法的两个晶闸管这种接法的两个晶闸管阴极电位阴极电位不同,二者的触发电路不同,二者的触发电路需要需要隔离隔离。单相桥式半控整流电路的另一接法单相桥式半控整流电路的另一接法单相全控桥式电路单相全控桥式电路5.3 5.3 三相可控整流电路三相可控整流电路5.3.1 三相三相半波半波可控整流电路可控整流电路5.3.2 三相桥式可控整流电路三相桥式可控整流电路三相可控整流电路其交流侧由其交流侧由三相电源三相电源供电。供电。 当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小、易滤当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小、易
5、滤波时,应采用三相整流电路。波时,应采用三相整流电路。最基本的是最基本的是三相半波三相半波可控整流电路可控整流电路。应用最为广泛的应用最为广泛的三相桥式三相桥式全控整流电路、以及全控整流电路、以及双反星形双反星形可控整流电路、可控整流电路、十二脉波十二脉波可控整流电路等。可控整流电路等。 5.3.1 5.3.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路 a) 自然换相点:自然换相点:相电压的交点相电压的交点w wt1、w wt2、w wt3处,称这些交点为处,称这些交点为自然换相点自然换相点。 将其作为触发角将其作为触发角a a的起点的起点, 即即a a=0。自然换相点自然换相点VT1VT3为
6、二极管时输出电压波形为二极管时输出电压波形VT1VT3为晶闸管时改变触发角为晶闸管时改变触发角,输输出电压波形如何变化呢出电压波形如何变化呢?三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路三个晶闸管轮流导通三个晶闸管轮流导通120 ,ud波形为三个波形为三个相电压相电压在正半在正半周期的周期的包络线包络线。晶闸管电压由一段晶闸管电压由一段管压降管压降和两段和两段线电压线电压组成,随着组成,随着a a增大,晶闸管承受的电压中增大,晶闸管承受的电压中正的部分逐渐增多。正的部分逐渐增多。a a=0 时时三相半波可控整流电路共阴极接法电阻三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及负载时的电路及a a=
7、0 时的波形图时的波形图三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路a a=30 时时三相半波可控整流电路,电阻负载,三相半波可控整流电路,电阻负载,a a=30 时的波形图时的波形图 负载电压负载电压/电流处于电流处于连续和断续的临界状态连续和断续的临界状态,各相仍导电各相仍导电120 。 三相半波可控整流电路,电阻负载,三相半波可控整流电路,电阻负载,a a=60 时的波形图时的波形图当导通一相的相电压过零变负时,该相晶闸管关断,但下一相晶闸管因未触发而不导通,此时输出电压电流为零。 负载电流断续,各晶闸管导通角小于120。 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路a a30 时时5.3.2