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三相桥式全控整流电路

2014-12-30 09:23| 编辑:电工学习网| 查看: 124182| 评论: 0

三(san)(san)相(xiang)桥式全控整流电(dian)路(lu)是从三(san)(san)相(xiang)半波可控整流电(dian)路(lu)发(fa)展起(qi)来的,实质上是一组共(gong)阴极与(yu)一组共(gong)阳(yang)极(三(san)(san)个晶闸(zha)管阴极分别(bie)接至(zhi)整流变压器星形(xing)接法的副边三(san)(san)相(xiang)绕组,阳(yang)极连在(zai)一起(qi)接至(zhi)副边星形(xing)的中点)的三(san)(san)相(xiang)半波可控整流电(dian)路(lu)的串联(lian)。

1.电感性负载

三相桥(qiao)式全控整(zheng)流电(dian)路主(zhu)回(hui)路接线(xian)如(ru)图1所(suo)示(shi)。三(san)相整流变压(ya)器(qi)△/Y接法,以利减小变压器磁通、电势中的谐波。整流桥由6只晶闸(zha)管组成,以满足(zu)整流元(yuan)件(jian)全部可控的要求。由于习惯上希望晶闸(zha)管的导通按1→2→3→4→5→6顺序进(jin)行,则(ze)晶(jing)闸管应按图示进(jin)行标号。分析(xi)中假定,ωLd>>Rd,为大电(dian)感负(fu)载(zai),负(fu)载(zai)电(dian)流id连续平直。


1  三相桥(qiao)式全控整流电(dian)路

(1)  α

2为(wei)α时(shi),大电(dian)(dian)(dian)(dian)感负载下(xia)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)、电(dian)(dian)(dian)(dian)流波形(xing)(xing)。三(san)相桥(qiao)式电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)在(zai)(zai)任何时(shi)刻必须有两个晶闸(zha)管同(tong)(tong)时(shi)导通,一(yi)个在(zai)(zai)共阴(yin)极组,一(yi)个在(zai)(zai)共阳极组以(yi)构成(cheng)回路(lu)。这(zhei)样(yang),负载上(shang)获得的(de)(de)是(shi)相应相间的(de)(de)线电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)。比较相、线电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)波形(xing)(xing)可(ke)以(yi)看出,相电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)的(de)(de)交点(dian)与线电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)的(de)(de)交点(dian)在(zai)(zai)同(tong)(tong)一(yi)位置上(shang),使得线电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)的(de)(de)交点(dian)同(tong)(tong)样(yang)也是(shi)自然(ran)换流点(dian)。这(zhei)样(yang),分析(xi)三(san)相桥(qiao)式全控电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)工作过程时(shi),可(ke)以(yi)直接在(zai)(zai)线电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)波形(xing)(xing)上(shang)根据给定控制角来求取直流电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)(ya)波形(xing)(xing)。


2  三(san)相桥(qiao)式全控(kong)整流电(dian)路波形(电感性负(fu)载,α0°)

(2)  α ≤60°

图(tu)3α30°时的整流电(dian)(dian)路电(dian)(dian)压波形,其中(zhong)直流电(dian)(dian)压ud波形可以(yi)直接从线电压u2l波形上分析求得。图(tu)3还给出了(le)负载电流id、晶闸(zha)管VT1上电(dian)流iT1及变压器副边(bian)a相(xiang)电流ia的(de)波形。


3  三相桥式全控整流电(dian)路波(bo)形(电感性负(fu)载(zai),α =30°)

 

图(tu)4  三相桥式(shi)全控整流电路波形(电感性负(fu)载,α=60°)

(3) α60°

α60°后,线(xian)电压瞬时(shi)值将过零变负(fu)(fu),此(ci)时(shi)由于流(liu)过负(fu)(fu)载电感(gan)Ld中的电流有减小趋(qu)势,使得Ld上感应出顺(shun)晶闸管单向导电方向的自(zi)感电势(shi)eL,这样作用在导通(tong)晶(jing)闸管(guan)对上的阳极电压为(u2LeL)。由于负载电感足够大,使得在下一对晶闸(zha)管触发(fa)导通之前能保证(u2LeL)0,尽管线(xian)电压(ya)过零变负,仍能(neng)保证原导通(tong)的晶(jing)闸管对继续(xu)导通(tong),直流电压(ya)ud中出现了负电压(ya)波形。图5为(wei)α = 90°时(shi)的uduT1电压(ya)波(bo)形。


5  三相桥(qiao)式全控整流电路波形(xing)(电(dian)感(gan)性负载,α=90°)

 (4) 基(ji)本数量关系

直流(liu)平均电压Ud计算如下

                               (1)

由上(shang)式(shi)可见三(san)相桥(qiao)式(shi)全控(kong)整(zheng)流电(dian)(dian)路带电(dian)(dian)感负载时的移相范围(wei)为90°

晶闸管电流与三相半波时相同,即晶闸管(guan)电流平(ping)均值为

                                                             2

晶闸管电(dian)流(liu)有(you)效值为

                                                            (3)

变(bian)压器次级绕组(zu)电流为正(zheng)、负对(dui)称的矩形波电流,其平(ping)均值为零(ling),有(you)效值为

                                         (4)

晶闸管承(cheng)受的(de)最大正、反向峰值电(dian)压(ya)与三相半波时(shi)相同,为线电(dian)压(ya)峰值

                                                          (5)

(5) 对(dui)触发脉冲的要求

在(zai)电感性负(fu)载下(xia)每(mei)个晶闸管各(ge)导通1/3周期(120°),共阴极与共阳极组同相元件导通时间(jian)上互差半个(ge)周(zhou)期(180°),使得三相整流电路中(zhong)的晶闸管将按1→2→3→4→5→6的(de)顺序导通(tong),且两相邻序号晶闸管的(de)导通(tong)时(shi)间(jian)上互差(cha)60°。这样一(yi)个(ge)导(dao)通的(de)顺(shun)序(xu)(xu)也就是各元件上门极触(chu)发(fa)脉冲的(de)顺(shun)序(xu)(xu),触(chu)发(fa)电路(lu)必须按(an)此顺(shun)序(xu)(xu)依次将触(chu)发(fa)信号(hao)施加到(dao)对应晶(jing)闸管门极之上。

整流电路在正常工作中,后一号元件触发导通时前一号元件正在工作,确保了任何时刻共阳极组和共阴极组都各有一元件导通以构成回路。但电源刚合闸时,必须同时触发一对晶闸管电路才能启动。此外在电阻性负载α60°后(hou),电(dian)(dian)(dian)流将出现断续,电(dian)(dian)(dian)路中电(dian)(dian)(dian)流每次均是从无(wu)到有(you),都相当于一(yi)次电(dian)(dian)(dian)路启(qi)动。为了保证整(zheng)流电(dian)(dian)(dian)路合闸后(hou)能正(zheng)常启(qi)动或者电(dian)(dian)(dian)流断续后(hou)能再次导通(tong),必须使共(gong)阳极组(zu)及共(gong)阴极组(zu)内(nei)应导通(tong)的一(yi)对晶闸管同时具有(you)触(chu)发(fa)脉(mai)冲。

 

图(tu)6  三相桥(qiao)式全控整(zheng)流电路的触发脉冲(α=0˚

有两种脉冲(chong)形(xing)式(shi)可以(yi)达到(dao)这一要求:一种是(shi)采(cai)用宽度大于(yu)60°而小于120°的宽(kuan)脉冲触发,如图6b)所;另(ling)一(yi)种方(fang)法是(shi)在触发某(mou)一(yi)号晶闸管时,同时给前一(yi)号晶闸管补发一(yi)脉冲。如图6c)所示,两次脉冲(chong)之间(jian)相隔60°,故称双(shuang)窄脉(mai)冲触发。

2.电阻性(xing)负载

(1) α≤60°

设负载电阻大小为Rd。当α≤60°时,直(zhi)流电压ud及直流电流id连续(xu),每(mei)个(ge)晶闸(zha)管导通120°,直流电(dian)压、晶闸(zha)管(guan)上承受的电(dian)压与电(dian)感性负载时相同。图7给(ji)出了α60°时的波(bo)形(xing)图。可以看出,α60°是电阻负(fu)载下电流(liu)连续与否的临(lin)界点。当(dang)α60°后(hou),由于线(xian)电(dian)压过零变负(fu)时,无负(fu)载(zai)电(dian)感产生的自(zi)感电(dian)势(shi)保证晶闸管(guan)继续承受正向阳极电(dian)压,元件即被阻(zu)断,输出直流电(dian)压为零,电(dian)流变为不连续,不再出现电(dian)感负(fu)载(zai)时那种(zhong)ud为负值(zhi)的情况。


  7  电(dian)阻性负载60°)

 (2) α90°

8给出(chu)了α90°时的电压(ya)波形(xing)、晶闸管VT1的电流(liu)iT1及电(dian)压(ya)uT1波(bo)形。

8  电阻性负载90°)

看(kan)过《三相(xiang)桥式全(quan)控(kong)整流电(dian)路》的(de)人还看(kan)了以(yi)下文章:

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