什么是三相橋式整流電路?
橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成“橋”式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點，而同時在一定程度上克服了它的缺點。
整流電路橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導(dǎo)通;對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。
電路中構(gòu)成e2、Dl、Rfz 、D3通電回路，在Rfz ，上形成上正下負的半波整流電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通;對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz 、D4通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負的另外半波的整流電壓。
如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz ，上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級電壓的最大值，比全波整流電路小一半。三相橋式全控電路TR為三相整流變壓器，其接線組別采用Y/Y-12。VT1~VT6為晶閘管元件，F(xiàn)U1~FU6為快速熔斷器。
TS為三相同步變壓器，其接線組別采用△/Y-11。P端為集成化六脈沖觸發(fā)電路+24V電源輸出端，接脈沖變壓器一次繞組連接公共端。P1~P6端為集成化六脈沖觸發(fā)電路功放管V1~V6集電極輸出端，分別接脈沖變壓器一次繞組的另一端。
UC端為移相控制電壓輸入端。三相橋式半控電路三相橋式半控整流電路與三相橋式全控整流電路基本相同，僅將共陽極組VT4，VT6，VT2的晶閘管元件換成了VD4，VD6，VD2整流二極管，以構(gòu)成三相橋式半控整流電路。
三相橋式全控整流電路原理特性：
三相橋式全控整流電路是從三相半波可控整流電路發(fā)展起來的，實質(zhì)上是一組共陰極與一組共陽極(三個晶閘管陰極分別接至整流變壓器星形接法的副邊三相繞組，陽極連在一起接至副邊星形的中點)的三相半波可控整流電路的串聯(lián)?！?XML:NAMESPACE PREFIX = O /》
1.電感性負載
三相橋式全控整流電路主回路接線如圖1所示。三相整流變壓器△/Y接法，以利減小變壓器磁通、電勢中的諧波。整流橋由6只晶閘管組成，以滿足整流元件全部可控的要求。由于習(xí)慣上希望晶閘管的導(dǎo)通按1→2→3→4→5→6順序進行，則晶閘管應(yīng)按圖示進行標(biāo)號。分析中假定，ωLd》》Rd，為大電感負載，負載電流id連續(xù)平直。
(1) α=0°
圖2為α=0°時，大電感負載下的電壓、電流波形。三相橋式電路在任何時刻必須有兩個晶閘管同時導(dǎo)通，一個在共陰極組，一個在共陽極組以構(gòu)成回路。這樣，負載上獲得的是相應(yīng)相間的線電壓。比較相、線電壓波形可以看出，相電壓的交點與線電壓的交點在同一位置上，使得線電壓的交點同樣也是自然換流點。這樣，分析三相橋式全控電路工作過程時，可以直接在線電壓波形上根據(jù)給定控制角來求取直流電壓波形。
(2) 0°<α ≤60°
圖3為α=30°時的整流電路電壓波形，其中直流電壓ud波形可以直接從線電壓u《?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 /》2l波形上分析求得。圖3還給出了負載電流id、晶閘管VT1上電流iT1及變壓器副邊a相電流ia的波形。
(3) α>60°
α>60°后，線電壓瞬時值將過零變負，此時由于流過負載電感Ld中的電流有減小趨勢，使得Ld上感應(yīng)出順晶閘管單向?qū)щ姺较虻淖愿须妱輊L，這樣作用在導(dǎo)通晶閘管對上的陽極電壓為(u2L+eL)。由于負載電感足夠大，使得在下一對晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通之前能保證(u2L+eL)>0，盡管線電壓過零變負，仍能保證原導(dǎo)通的晶閘管對繼續(xù)導(dǎo)通，直流電壓ud中出現(xiàn)了負電壓波形。圖5為α = 90°時的ud與uT1電壓波形。
(4) 基本數(shù)量關(guān)系
直流平均電壓Ud計算如下
由上式可見三相橋式全控整流電路帶電感負載時的移相范圍為90°。
晶閘管電流與三相半波時相同，即晶閘管電流平均值為
晶閘管電流有效值為
變壓器次級繞組電流為正、負對稱的矩形波電流，其平均值為零，有效值為
晶閘管承受的最大正、反向峰值電壓與三相半波時相同，為線電壓峰值
(5) 對觸發(fā)脈沖的要求
在電感性負載下每個晶閘管各導(dǎo)通1/3周期(120°)，共陰極與共陽極組同相元件導(dǎo)通時間上互差半個周期(180°)，使得三相整流電路中的晶閘管將按1→2→3→4→5→6的順序?qū)?，且兩相鄰序號晶閘管的導(dǎo)通時間上互差60°。這樣一個導(dǎo)通的順序也就是各元件上門極觸發(fā)脈沖的順序，觸發(fā)電路必須按此順序依次將觸發(fā)信號施加到對應(yīng)晶閘管門極之上。
整流電路在正常工作中，后一號元件觸發(fā)導(dǎo)通時前一號元件正在工作，確保了任何時刻共陽極組和共陰極組都各有一元件導(dǎo)通以構(gòu)成回路。但電源剛合閘時，必須同時觸發(fā)一對晶閘管電路才能啟動。此外在電阻性負載α>60°后，電流將出現(xiàn)斷續(xù)，電路中電流每次均是從無到有，都相當(dāng)于一次電路啟動。為了保證整流電路合閘后能正常啟動或者電流斷續(xù)后能再次導(dǎo)通，必須使共陽極組及共陰極組內(nèi)應(yīng)導(dǎo)通的一對晶閘管同時具有觸發(fā)脈沖。
有兩種脈沖形式可以達到這一要求：一種是采用寬度大于60°而小于120°的寬脈沖觸發(fā)，如圖6b)所;另一種方法是在觸發(fā)某一號晶閘管時，同時給前一號晶閘管補發(fā)一脈沖。如圖6c)所示，兩次脈沖之間相隔60°，故稱雙窄脈沖觸發(fā)。
2.電阻性負載
(1) α≤60°
設(shè)負載電阻大小為Rd。當(dāng)α≤60°時，直流電壓ud及直流電流id連續(xù)，每個晶閘管導(dǎo)通120°，直流電壓、晶閘管上承受的電壓與電感性負載時相同。圖7給出了α=60°時的波形圖。可以看出，α=60°是電阻負載下電流連續(xù)與否的臨界點。當(dāng)α>60°后，由于線電壓過零變負時，無負載電感產(chǎn)生的自感電勢保證晶閘管繼續(xù)承受正向陽極電壓，元件即被阻斷，輸出直流電壓為零，電流變?yōu)椴贿B續(xù)，不再出現(xiàn)電感負載時那種ud為負值的情況。
下載文檔
