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【看點(diǎn)】三相橋式全控整流電路

發(fā)布時(shí)間:2020-03-24 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】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(shí)質(zhì)上是一組共陰極與一組共陽極(三個(gè)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(diǎn))的三相半波可控整流電路的串聯(lián)。
   
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(shí)質(zhì)上是一組共陰極與一組共陽極(三個(gè)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(diǎn))的三相半波可控整流電路的串聯(lián)。
 
1.電感性負(fù)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(jìn)行,則晶閘管應(yīng)按圖示進(jìn)行標(biāo)號。分析中假定,ωLd>>Rd,為大電感負(fù)載,負(fù)載電流id連續(xù)平直。
 
【看點(diǎn)】三相橋式全控整流電路
 
(1) α=0°
 
圖2為α=0°時(shí),大電感負(fù)載下的電壓、電流波形。三相橋式電路在任何時(shí)刻必須有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通,一個(gè)在共陰極組,一個(gè)在共陽極組以構(gòu)成回路。這樣,負(fù)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(diǎn)與線電壓的交點(diǎn)在同一位置上,使得線電壓的交點(diǎn)同樣也是自然換流點(diǎn)。這樣,分析三相橋式全控電路工作過程時(shí),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。
 
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(2) 0°<α ≤60°
 
圖3為α=30°時(shí)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(fù)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。
 
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(3) α>60°
α>60°后,線電壓瞬時(shí)值將過零變負(fù),此時(shí)由于流過負(fù)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(fù)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(fù),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(fù)電壓波形。圖5為α = 90°時(shí)的ud與uT1電壓波形。
 
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(4) 基本數(shù)量關(guān)系
 
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(5) 對觸發(fā)脈沖的要求
 
在電感性負(fù)載下每個(gè)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(shí)間上互差半個(gè)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(shí)間上互差60°。這樣一個(gè)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(shí)前一號元件正在工作,確保了任何時(shí)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(shí),必須同時(shí)觸發(fā)一對晶閘管電路才能啟動。此外在電阻性負(fù)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(shí)具有觸發(fā)脈沖。
 
【看點(diǎn)】三相橋式全控整流電路
 
有兩種脈沖形式可以達(dá)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(shí),同時(shí)給前一號晶閘管補(bǔ)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(fù)載 (1) α≤60°
設(shè)負(fù)載電阻大小為Rd。當(dāng)α≤60°時(shí),直流電壓ud及直流電流id連續(xù),每個(gè)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(fù)載時(shí)相同。圖7給出了α=60°時(shí)的波形圖。可以看出,α=60°是電阻負(fù)載下電流連續(xù)與否的臨界點(diǎn)。當(dāng)α>60°后,由于線電壓過零變負(fù)時(shí),無負(fù)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(fù)載時(shí)那種ud為負(fù)值的情況。
 
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(2) α=90°
 
圖8給出了α=90°時(shí)的電壓波形、晶閘管VT1的電流iT1及電壓uT1波形。
 
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(來源:暢學(xué)電子)

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