什么是三相桥式全控整流电路三相桥式全控的工作原理是什么三相桥式全控电路电路图

什么是三相桥式整流电路?桥式整流电路是应用最广泛的整流电路。这种电路只要增加两个二极管端口形成“桥”结构,就具有全波整流电路的优点,同时在一定程度上克服了它的缺点。

桥式整流电路工作原理如下:e2为正半周,D1、D3和方向电压,D1,D3导通;向D2、D4施加反向电压,D2、D4将被关闭。

E2、Dl、Rfz、D3上电回路在电路中形成,Rfz上形成正上负下的半波整流电压。e2为负半周时,D2、D4加直流电压,D2、D4导通;D1、D3施加反向电压,D1、D3关断。电路中形成e2、D2Rfz和D4上电回路,Rfz上也形成另一个正上负下的半波整流电压。

如果重复这一过程,将在Rfz获得全波整流电压。其波形图与全波整流相同。从图5-6不难看出,桥式电路中每个二极管承受的反向电压等于变压器的最大二次电压,比全波整流电路小一半。三相桥式全控电路TR为三相整流变压器,其接线组别采用Y/Y-12。VT1~VT6是晶闸管元件,FU1~FU6是快速熔断器。

TS为三相同步变压器,其接线组别采用/Y-11。P端是集成六脉冲触发电路的24V电源输出端,连接到脉冲变压器的一次绕组和公共端。P1~P6端是集成六脉冲触发电路的功放管V1~V6的集电极输出端,分别连接到脉冲变压器初级绕组的另一端。

UC端子是移相控制电压输入端子。三相桥式半控电路三相桥式半控整流电路与三相桥式全控整流电路基本相同,只是将共阳极组VT4、VT6、VT2的晶闸管元件换成整流二极管VD4、VD6、VD2,形成三相桥式半控整流电路。

三相桥式全控整流电路的原理及特点:三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路发展而来,本质上是一组共阴极和一组共阳极串联而成(三个晶闸管阴极分别接在整流变压器星形连接的二次侧三相绕组上,阳极一起接在二次侧星形的中点上)。《?XML:NAMESPACE PREFIX = O /》

1.感性负载三相桥式全控整流电路的主电路接线如图1所示。/Y连接的三相整流变压器,以减少变压器磁通和电势中的谐波。整流桥由六个晶闸管组成,以满足所有可控整流元件的要求。由于习惯上认为晶闸管的导通顺序为123456,因此晶闸管的标签应如图所示。分析中假设Ld》》Rd为大电感负载,负载电流id为连续直线。

(1) =0图2给出了=0时大电感负载下的电压和电流波形。三相桥式电路在任何时候都必须有两个晶闸管同时导通,一个在共阴极组,另一个在共阳极组,形成回路。以这种方式,在负载上获得相应相的线电压。对比相电压和线电压的波形可以看出,相电压和线电压的交点在同一位置,使得线电压的交点也是一个自然的换相点。这样,在分析三相桥式全控电路的工作过程时,可以根据给定的控制角直接从线电压波形中得到DC电压波形。

(2)0<60图3给出了=30时整流电路的电压波形,其中DC电压ud的波形可以直接从线电压u 《?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 /》 2l的波形中得到。图3也显示了

(3)> 60> 60后,线电压瞬时值会过零,变为负值。此时,由于负载电感Ld中流过的电流有减小的趋势,Ld上感应出晶闸管单向导通方向的自感电势eL,使得作用在导通晶闸管对上的阳极电压为(U2L+EL)。因为负载电感足够大,在下一对晶闸管被触发导通之前,可以保证(U2L+EL)>0。虽然线电压过零后变为负值,但原来的晶闸管对仍能保持导通,在DC电压ud中出现负电压波形。图5显示了当=90时ud和uT1的电压波形。

(4)DC平均电压Ud的基本定量关系计算如下

从上式可以看出,带感性负载的三相桥式全控整流电路的移相范围为90。

晶闸管电流与三相半波相同,即晶闸管电流的平均值为

晶闸管电流的有效值为

变压器二次绕组电流为正负对称矩形波电流,其平均值为零,有效值为

晶闸管的最大正反向峰值电压与三相半波相同,为峰值线电压。

(5)触发脉冲的要求是每个晶闸管在感性负载下导通1/3周(120),共阴极共阳极组导通时间为半周(180),这样三相整流电路中的晶闸管将按照123456的顺序导通,相邻两个晶闸管的导通时间为60。这种导通序列也是每个元件中的栅极触发脉冲的序列,并且触发电路必须以此顺序将触发信号施加到相应的晶闸管栅极。

整流电路正常工作,后一个元件导通时前一个元件在工作,保证了共阳极组和共阴极组中的一个元件随时导通,形成回路。但当电源刚接通时,必须同时触发一对晶闸管电路才能启动。另外,阻性负载 >60后,电流会断断续续,电路中的电流每次都是从零开始,相当于一次电路启动。为了保证整流电路在闭合后能正常启动或在电流中断后能再次导通,共阳极组和共阴极组中应导通的一对晶闸管必须同时有触发脉冲。

有两种脉冲形式可以满足这个要求:一种是用宽度大于60小于120的宽脉冲触发,如图6b);另一种方法是在触发某个晶闸管的同时,向前一个晶闸管重新发出一个脉冲。如图6c)所示,两个脉冲之间的间隔为60,故称为双窄脉冲触发。

2.阻性负载(1) 60设负载电阻为Rd。当60时,DC电压ud和DC电流id连续,每个晶闸管导通120,DC电压和晶闸管上的电压与感性负载下相同。图7显示了=60时的波形。可以看出,=60是阻性负载下电流连续性的临界点。当>60时,当线电压因过零而变为负值时,空载电感产生的自感电势保证晶闸管继续承受正的阳极电压,元件被阻断,输出DC电压为零,电流变得不连续,这样电感带负载时ud为负值的情况不再存在。