晶闸管整流电路.ppt

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1、电力电子变流技术电子教案,第二章：整流电路（第 一 部 分）,第二章 整流电路,引言2.1 单相可控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）2.1.3 单相桥式半控整流电路（单相半控桥）2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路 2.2.2 三相桥式全控整流电路2.3 变压器漏感对整流电路的影响,整流电路是出现最早的电力电子电路，电路的功能是将交流电变为直流电。按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。,引 言,需

2、掌握的内容：各种典型整流电路的工作原理、波形分析、基本数量关系、负载性质的影响；变压器漏抗对整流电路的影响；整流电路的谐波和功率因数分析；大功率场合的整流电路；相位控制电路的驱动控制。,引 言,2.1 单相可控整流电路,交流侧接单相电源重点注意：工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响。2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）Single Phase Half Wave Controlled Rectifier 1.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。,图2-1 单相半波可控整流电路及波形,教材P21,图2-1 单相半波

3、可控整流电路及波形,工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0t1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVTU2，Ud=0;（2）t1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0,Id=U2/R，一直到时刻；（3）2期间，U2反向，VT由于承受反向电压而关断,UVT=U2,Ud=0。以后不断重复以上过程。特点：为单拍电路，易出现变压器直流磁化，应用较少。,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,若干概念单拍电路：指变压器副边在工作过程中只流过一个方向的电流，此时变压器有直流磁化现象；双拍电路：指变压器副边在工作过程中流过正反双向电流；“半波”整流：

4、ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称之。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，用表示。在半波电路中，。的移相范围：指触发角可以变化的角度范围。在不同的电路中，有不同的角度范围。如在单相半波电路中，的移相角度范围是0。相控方式：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。,基本数量关系直流输出电压平均值Ud（2-1）说明：使用万用表直流档测量Ud即为该数值；U2为电源电压有效值（220V）；时，Ud=0，可见可以通过调整 来调整Ud。直

5、流输出电压有效值U（2-2）,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,SCR的若干参数关系：(1)IdT（流过SCR电流的平均值）（2-3）(2)IT（流过SCR电流的有效值）（2-4）(3)U VT（SCR承受的正反向峰值电压）为注同学们对于这些符号定义，可以参看教材前面的符号说明。,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,整流电路的功率因数cos：cos（有功功率P）/（电源视在功率S）因为对于交流电源来说，i2总是滞后于U2,这相当于电源有一个感性负载，越大，i2滞后U2的角度也越大，cos也就越小。P=负载的电压有效值负载的电流有效值 S电源的电压有效值电源的电流有效值所以

6、：（2-5）,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,2.单相半波电路带电感性负载的工作情况电感的特点:(1)电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。(2)在电感两端产生的感应电动势Ldi/dt。它的极性是阻止电流的变化。(3)电感在电路的工作过程中，不消耗能量。即产生多少能量，就消耗多少。负载阻抗角arctg(L/R)，反映出负载中电感所占的比重，该角度越大（0900之间），则电感量越大。当负载中的感抗L和R相比不可忽略时，称为电感性负载。在生产实践中，常见的电感性负载如电机的励磁绕组。电感在电力电子线路中大量使用，大容量、大功率电感常常又称为电抗器。,图2-2 带电

7、感性负载的 单相半波电路及其波形,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形,工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0t1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVTU2，Ud=0;（2）t1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0，一直到时刻。但由于L的作用，在时刻，Ud=0，而L中仍蓄有磁场能，id 0；（3）t2期间，L释放磁场能，使id逐渐减为0，此时负载反给电源充电，电感L感应电势极性是上负下正，使电流方向不变，只要该感应电动势比U2大，VT仍承受正向电压而继续维持导通，直至L中磁场能量释放

8、完毕，VT承受反向电压而关断；,t2,t2,t2,t2,图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形,工作过程和特点：请同学们思考：（a）L两端的电压何时变为上负下正，如何简单判断？（b）id能否抵达2点？为什么？（c)一个周期中L两端的电压波形如何？（4）t2 2期间，VT承受反向电压而处于关断状态，UVTU2，Ud=0。以后不断重复以上过程。,t2,t2,t2,t2,基本数量关系直流输出电压平均值Ud（2-6）由于从ud的波形可以看出，此时输出的平均电压Ud和电阻负载相比，有所下降。考虑一种极端情况：如果为大电感负载，则ud中的负面积接近正面积，输出的直流平均电压Ud0，则id也很小，这

9、样的电路无实际用途。所以，实际的大感电路中，常常在负载两端并联一个续流二极管。,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,2.单相半波电路带电感性负载,工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VDR承受反向电压，不导通，不影响电路的正常工作;（2）2 期间，电感L的感应电势（下正上负）使VDR导通，此时，L释放能量，维持负载电流通过VDR构成回路，而不通过变压器。称为续流。在续流期间，VT承受u2的负压而关断，此时Ud=0。（3)当LR时，id不但连续而且基本上维持不变，电流波形接近一条直线。注意：在考试中，可以直接用直线表示id。,图2-4 单相半波带电感性负载有续流二极管的电路及波形,2

10、.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,带续流二极管的单相半波电路基本数量关系：输出直流电压的平均值 Ud（和纯阻性负载相同）（2-7）输出直流电流的平均值Id.（和纯阻性负载相同）（2-8）若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则流过SCR的电流平均值和有效值分别为：（2-9）（2-10）,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,单相半波可控整流电路的特点：线路简单、易调整，但输出电流脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化；实际上很少应用此种电路；,2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）,电阻负载的工作情况晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3

11、组成。在实际的电路中，一般都采用这种标注方法，即上面为1、3，下面为2、4。请同学们注意。,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,图2-5 单相全控桥带电阻负载时的电路及波形,简称为单相全控桥（教材P24),图2-5 单相全控桥带电阻负载时的电路及波形,1)工作过程和特点：（1）0 t1:U2为正，VT1和VT4无触发脉冲截止，VT1和VT4分担U2/2的正向电压，VT2和VT3分担U2/2 的反向电压,Ud=0;（2）t1:U2为正，VT1和VT4 由于触发脉冲UG的作用而导通，VT2和VT3承受U2 的反向电压，id=U2/R；（3）t2(+t1)：U2为负，VT2和VT3无触发

12、脉冲截止，VT2和VT3分担U2/2的正向电压，VT1和VT4分担U2/2 的反向电压,Ud=0;（4）t2(+t1)2:U2为负，VT2和VT3 由于触发脉冲UG的作用而导通，VT1和VT4承受U2 的反向电压，id=U2/R，且方向保持不变。,t2,t1,t2,t2,t1,t1,基本数量关系直流输出电压平均值Ud（2-11）可见：在同样的控制角情况下，输出的平均电压Ud是单相半波的两倍；SCR可控移相范围为1800；属于双拍电路。,2）单相全控桥阻性负载的基本数量关系,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,直流输出电流平均值Id 和SCR的平均电流idT（2-12）由于SCR轮流

13、导电，所以流过每个SCR的平均电流idT只有负载上平均电流的一半。（2-13）,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,直流输出电流有效值I，即为变压器二次侧绕组电流有效值I2（2-14）SCR的有效电流IT，由于SCR轮流导电，所以 IT为：（2-15）,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,带电感性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t=+时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两

14、管导通，而VT1和VT4立刻承受负电压，故两管关断。,图2-6 单相全控桥带电感性负载时的电路及波形,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,图2-6 单相全控桥带电感性负载时的电路及波形,t1,t2,2,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。整流电路输出平均电压为：（2-16）晶闸管移相范围为90，因为当 90 时，Ud0。整流电路输出平均电流Id和SCR的电流平均值IdT为：变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相位由角决定，有效值I2=

15、Id。,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,带反电动势负载时的工作情况 对于象蓄电池、直流电动机的电枢（转子）这类负载，本身有反电势，对整流电路来说，称为反电动势负载。在|u2|E时，晶闸管才承受正电压，有导通的可能；导通之后，ud=u2，直至|u2|=E，id即降至0使 得晶闸管关断，此后ud=E与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停止导通，称为停止导电角。（2-16）在 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。整流输出电流的平均值为：,图2-7 单相桥式全控整流电路接反电动势电阻负载时的电路及波形,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,图2-7 单相桥式全控整流电路接反

16、电动势电阻负载时的电路及波形,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,如图2-7b所示id波形在一周期内有部分时间为0的情况，称为电流断续（）。与此对应，若id波形不出现为0的点的情况，称为电流连续（）。此时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当t=时刻有晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发角被推迟。当负载为直流电动机时，如果出现电流断续则电动机的机械特性将变软。机械特性是指电动机的转速n与转矩M的关系n=f（M）。反映出电动机的带载能力，直流电机的机械特性是略微向下倾斜的直线，希望该直线越平越好。机

17、械特性差的典型表现是：电机一旦加上较大负载，则转速有明显的下降。,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,为了克服此缺点，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间；这时整流电路的负载成为反电动势感性负载，整流电压Ud的波形和负载电流id的波形与电感负载电流连续时的波形相同，Ud的计算公式亦一样（请同学们具体分析一下工作过程）；为保证电流连续所需的电感量L可由下式求出：（2-17）本公式的具体推导参看教材P28。,2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,图2-8 单相桥式全控整流电路带反电动势负载串平波电抗器，电流连续的临界情况,2.1

18、.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥）,图2-9 单相全波可控整流电路及波形,单相全波可控整流电路又称单相双半波可控整流电路。T的副边带有中心抽头。当2U2为上正下负时，VT1工作，当2U2为下正上负，VT2工作。注意此时副边的电压有效值为2U2；单相双半波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看波形均是基本一致的。,2.1.3 单相全波可控整流电路（单相全波）,本节了解即可,两者的区别（1）单相双半波中变压器结构较复杂，绕组及铁芯对铜、铁等材料的消耗多；（2）单相双半波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应地，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压为，是单相全控桥的2倍；（3）单

19、相双半波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个；从上述（2）、（3）考虑，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用。,2.1.3 单相全波可控整流电路（单相全波）,2.1.4 单相桥式半控整流电路（单相半控桥）,单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，为了对每个导电回路进行控制，其实只需1个晶闸管就可以了，另1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路（单相半控桥）。当负载为阻性负载时，单相半控桥与单相全控桥工作过程和波形完全一致。单相半控桥中一般使用续流二极管VDR，它的作用是防止在感性负载时，出现失控现象。,图2-10 单相桥式半控整流

20、电路，有续流二极管，电感性负载时的电路及波形,单相半控桥带电感性负载的情况：假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态：在U2正半周，触发角处给晶闸管VT1加触发脉冲，U2经VT1和VD4向负载供电；U2过零变负时，因电感作用使电流连续，电流通过续流二极管VDR进行续流，Ud为零。此时，VT1承受负压关断，VT3承受正压，由于无触发脉冲而关断。变压器二次绕组无电流；在U2负半周触发角时刻触发VT3，VT3导通，VDR承受负压而关断，U2经VT3和VD2向负载供电。U2过零变正时，电流再次通过续流二极管VDR进行续流，Ud又为零。,半控桥的失控情况和续流二极管VDR的作用：若无续流二极管U2过零变负

21、时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通。但因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移至VD2，VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流；在U2负半周触发角时刻触发VT3，VT3导通，则向VT1加反压使之关断，U2经VT3和VD2向负载供电。U2过零变正时，VD4导通，VD2关断。VT3和VD4续流，Ud又为零。,半控桥的失控情况和续流二极管VDR的作用当 突然增大至180或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使Ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期Ud为零，其平均值保持恒定，即 失去控制作用，称为失控。有续流二极管VDR时

22、，续流过程由VDR完成，晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。,2.1.4 单相桥式半控整流电路（单相半控桥）,单相桥式半控整流电路的另一种接法：相当于把图2-4a中的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，这样可以省去续流二极管VDR，续流由VD3和VD4来实现图2-11 单相桥式半控整流电路的另一接法,2.1.4 单相桥式半控整流电路（单相半控桥）,基本数量关系直流输出电压平均值Ud、电流平均值Id（和全控桥阻性负载是相同）（2-18）(2-19)SwR可控移相范围为1800；属于双拍电路。具体的各个电流有效值以及

23、电流的平均值根据电流的波形可以方便得出。,2）单相半控桥阻性和感性负载的基本数量关系,2.1.4 单相桥式半控整流电路（单相半控桥）,2.2 三相可控整流电路,负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时使用三相整流电路;基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广。2.2.1 三相半波可控整流电路 1.电阻负载1)电路的特点：变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起共阴极接法。与之相对应的是将阳极连接在一起共阳极接法。注意：教材使用u,v,w，本文中使用a,b,c，请同学们注意和谅解。,图2-

24、12 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及=0时的波形,2.2.1 三相半波可控整流电路,2)电路中的晶闸管换作二极管，成为三相半波不可控整流电路此时，相电压最大的一相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压：一周期中，在t1 t2期间，VD1导通，ud=ua 在 t2 t3期间，VD2导通，ud=ub 在 t3 t4期间，VD3导通，ud=uc二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角的起点，即=0 注意：这是三相电路和单相电路的一个区别，即三相电路触发角的起点，是以自然换相点来计算的，而不是以

25、过零点。自然换相点：是三个相电压的交点。.,3)使用SCR时，=0时的工作原理分析(波形图）由变压器二次侧a相绕组和晶闸管VT1的电流波形，变压器二次绕组电流有直流分量；晶闸管的电压波形，由3段组成：第1段，VT1导通期间，uT1=0;第2段，在VT1关断后，VT2导通期间，uT1=ua-ub=uab，为一段线电压;第3段，在VT3导通期间，uT1=ua-ub=uab为另一段线电压；增大值,将脉冲后移,整流电路的工作波形相应地发生变化。,2.2.1 三相半波可控整流电路,4)=30时的波形 负载电流处于连续和断续之间的临界状态。,图2-13 三相半波可控整流电路，电阻负载，=30时的波形,特点

26、：在t1 120时刻，Ub开始Ua，此时VT2承受正压，但由于没有触发脉冲，所以仍旧处于关断状态，隔断b相电压，从而使a相的VT1继续导通，直至VT2触发脉冲的到来。晶闸管导通角等于120,2.2.1 三相半波可控整流电路,5)30的情况特点：负载电流断续，晶闸管导通角小于120。请同学们分析电阻负载时角的移相范围？可以这样分析：其实三相半波电路，相当于三个单相半波电路的并联。对于单相电路，移相范围为1800。由于三相电路移相范围的起点从换相点开始计算，所以为150。,图2-14 三相半波可控整流电路，电阻负载，=60时的波形,2.2.1 三相半波可控整流电路,6)整流输出电压平均值的计算（1

27、）30时，负载电流连续，有 当=0时，Ud最大，为。（2）30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：,（2-20）,(2-21),2.2.1 三相半波可控整流电路,7)其它的参数计算负载电流平均值为（2-22）晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即（2-23）由于晶闸管阴极与零点间的电压即为整流输出电压ud，其最小值为零，而晶闸管阳极与零点间的最高电压等于变压器二次相电压的峰值，因此晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即（2-24）综合以上两点，选择SCR时，以 为标准。,2.2.1 三相半波可控整流电路,2.三相半波可控整流电路电感性负载1)特点：

28、电感性负载，L值很大，id波形基本平直 30时：整流电压波形与电阻负载时相同 30时（如=60时的波形如图2-16所示）ua过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断ud波形中出现负的部分。2)电感性负载时，的移相范围为90（请同学分析原因）原因是由于当90时，Ud的波形正负对称，平均值为0，失去意义。所以的移相范围为90。请同学们自己完成90时的工作波形。,2.2.1 三相半波可控整流电路,图2-16三相半波可控整流电路，电感性负载时的电路及=60时的波形,3)基本参数计算直流输出电压平均值Ud：变压器二次电流即晶闸管电流的有效值

29、为 晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值,（2-27）,2.2.1 三相半波可控整流电路,（2-26）,（2-25）,图2-16中id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。,图2-16 三相半波可控整流电路，电感性负载时的电路及=60时的波形,2.2.1 三相半波可控整流电路,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,三相全桥的特点应用最为广泛；共阴极组阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）；共阳极组阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）；请注意编号顺序

30、：1、3、5和4、6、2，一般不特别说明，均采用这样的编号顺序。由于零线平均电流为零，所以可以不用零线。,图2-17 三相桥式全控整流电路原理图,对于每相二次电源来说，一个工作周期中，即有正电流，也有负电流，所以不存在直流磁化问题，提高了绕组利用率。,2.2.2三相桥式全控整流电路（P42）,1.带电阻负载时的工作情况1)=0时的情况对于共阴极阻的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通；对于共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的导通；任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个SCR处于导通状态。其余的SCR均处于关断状态。触发角的起点，仍然是从自然换相点开始计算，注意

31、正负方向均有自然换相点。,图2-18 三相桥式全控整流电路带电阻负载=0时的波形,图2-18 三相桥式全控整流电路带电阻负载=0时的波形,从线电压波形看，ud为线电压中最大的一个，因此ud波形为线电压的包络线。,表2-1 三相桥式全控整流电路电阻负载=0时晶闸管工作情况,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,2)三相桥式全控整流电路的特点：（1)两个SCR同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各有一个SCR导通，且不能为同相的两个SCR（否则没有输出）。（2）对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60；共阴极组VT1、VT3、VT5的脉

32、冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120；同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，所以三相全桥电路称为6脉波整流电路；（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲（参看P44)：可采用两种方法：一种是宽脉冲触发(大于600)另一种是双脉冲触发（常用）：在Ud的六个时间段，均给应该导通的SCR提供触发脉冲，而不管其原来是否导通。所以每隔600就需要提供两个触发脉冲。实际提供脉冲的顺序为：1,2-2,3-3,4-4,5-5,6-6,1-1,

33、2，不断重复。（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同为：,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,3)=30时的工作情况(波形图）晶闸管起始导通时刻推迟了30，组成ud的每一段线电压因此推迟30；从t1开始把一周期等分为6段，ud波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合表2-1的规律；变压器二次侧电流iu波形的特点：在VT1处于通态的120期间，iu为正，iu波形的形状与同时段的ud波形相同，在VT4处于通态的120期间，iu波形的形状也与同时段的ud波形相同，但为负值。,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,4)=60时

34、工作情况 ud波形中每段线电压的波形继续后移，ud平均值继续降低。=60时ud出现为零的点。（因为在该点处，线电压为零）,图2-20 三相桥式全控整流电路带电阻负载=60时的波形,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,5)当 60时，如=90时电阻负载情况下的工作波形如图2-21所示：,图2-21 三相桥式全控整流电路带电阻负载=90时的波形,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,6)小结当 60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形一样，也连续；当 60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不能出现负值；带电阻负载时三相桥式全控整流电路 角的移相范围是120,

35、2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,2电感性负载时的工作情况1)60时ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样；区别在于：由于负载不同，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流id波形不同。电感性负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,图2-22 三相桥式全控整流电路带电感性负载=0时的波形,图2-23 三相桥式全控整流电路带电感性负载=30时的波形,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）

36、,2.2.2三相桥式全控整流电路,2)60时电感性负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud波形不会出现负的部分，而电感性负载时，由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分；带电感性负载时，三相桥式全控整流电路的角移相范围为90。因为在 90 时，Ud波形上下对称，平均值为零。,图2-24 三相桥式整流电路带电感性负载，=90时的波形,3基本参数关系当整流输出电压连续时（即带电感性负载时，或带电阻负载 60时）的平均值为：带电阻负载且 60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/R,（2-28）,（2-29）,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,当整流变压器为图2-1

37、7中所示采用星形接法，带电感性负载时，变压器二次侧电流波形如图2-23中所示，为正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波，其有效值为：（2-30）晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。三相桥式全控整流电路接反电势电感性负载时，在负载电感足够大足以使负载电流连续的情况下，电路工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同，仅在计算Id时有所不同，接反电势电感性负载时的Id为：（2-31）式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。,2.2.2 三相桥式全控整流电路（三相全桥）,图2-1 单相半波可控整流电路及波形,（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0t1期间，无触发

38、脉冲，VT处于正向阻断状态，UVTU2，Ud=0;（2）t1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0,Id=U2/R，一直到时刻；（3）2期间，U2反向，VT由于承受反向电压而关断,UVT=U2,Ud=0。以后不断重复以上过程。,图2-2 带电感性负载的单相半波电路及其波形,图2-4 单相半波带电感性负载有续流二极管的电路及波形,图2-5 单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形,图2-6 单相全控桥带电感性负载时的电路及波形,图2-7 单相桥式全控整流电路接反电动势电阻负载时的电路及波形,图2-8 单相桥式全控整流电路带反电动势负载串平波电抗器，电流连续的临界情况,图2-

39、9 单相全波可控整流电路及波形,图2-10 单相桥式半控整流电路，有续流二极管，电感性负载时的电路及波形,图2-11 单相桥式半控整流电路的另一接法,图2-12三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及=0时的波形,图2-13 三相半波可控整流电路，电阻负载，=30时的波形,图2-14 三相半波可控整流电路，电阻负载，=60时的波形,图2-15 三相半波可控整流电路Ud/U2与u的关系,图2-16三相半波可控整流电路，电感性负载时的电路及=60时的波形,图2-17 三相桥式全控整流电路原理图,图2-18三相桥式全控整流电路带电阻负载=0时的波形,表2-1 三相桥式全控整流电路电阻负载=0时晶闸管工作情况,图2-19三相桥式全控整流电路带电阻负载=30时的波形,图2-20 三相桥式全控整流电路带电阻负载=60时的波形,图2-21 三相桥式全控整流电路带电阻负载=90时的波形,图2-22 三相桥式全控整流电路带电感性负载=0时的波形,图2-23 三相桥式全控整流电路带电感性负载=30时的波形,图2-24 三相桥式整流电路带电感性负载，=90时的波形,