Ⅰ 三相半波可控整流電路有幾種工作狀態
1.電阻性負載
三相半波可控整流電路接電阻性負載的接線圖如圖3《?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 /》-10a)所示。整流變壓器原邊繞組一般接成三角形,使三次諧波電流能夠流通,以保證變壓器電勢不發生畸變,從而減小諧波。副邊繞組為帶中線的星形接法,三個晶閘管陽極分別接至星形的三相,陰極接在一起接至星形的中點。這種晶閘管陰極接在一起的接法稱共陰極接法。共陰極接法便於安排有公共線的觸發電路,應用較廣。
三相可控整流電路的運行特性、各處波形、基本數量關系不僅與負載性質有關,而且與控制角α有很大關系,應按不同α進行分析。
(1) α=0º
在三相可控整流電路中,控制角α的計算起點不再選擇在相電壓由負變正的過零點,而選擇在各相電壓的交點處,即自然換流點,如圖1b)中的1、2、3、1、…等處。這樣,α=0意味著在ωt1時給a相晶閘管VT1門極上施加觸發脈沖ug1;在ωt2時給b相晶閘管VT2門極上施加觸發脈沖ug2;在ωt3時給c相晶閘管VT3門極上施加觸發脈沖ug3,等等,如圖1c)所示。
共陰極接法三相半波整流電路中,晶閘管的導通原則是哪相電壓最高與該相相連的元件將導通。如果假定電路工作已進入穩定狀態,在ωt1時刻之前c相VT3正在導通,那麼在ωt1~ωt2期間內,a相電壓ua最高,VT1具備導通條件。ωt1時刻觸發脈沖ug1加在VT1門極上,VT1導通,負載Rd上得到a相電壓,即ud=ua,如圖1d)所示。在ωt2~ωt3期間內,ub電壓最高,ωt2時刻觸發脈沖ug2加在VT2門極上,VT2導通,Rd上得到b相電壓,ud=ub。與此同時,b點電位通過導通的VT2加在VT1的陽極上。由於此時ub>ua,使VT1承受反向陽極電壓而關斷。VT2導通、VT1關斷,這樣就完成了一次換流。同樣,在ωt3時刻又將發生VT2向VT3的換流過程。可以看出,對於共陰極接法的三相可控整流電路,換流總是由低電位相換至高電位相。為了保證正常的換流,必須使觸發脈沖的相序與電源相序一致。由於三相電源系統平衡,則三隻晶閘管將按同樣的規律連續不斷地循環工作,每管導通1/3周期。
共陰極接法三相半波整流電路輸出直流電壓波形為三相交流相電壓的正半周包絡線,是一脈動直流,在一個周期內脈動三次(三個波頭),最低脈動頻率為工頻的三倍。對於電阻負載,負載電流id波形與負載電壓ud波形相同。變壓器副邊繞組電流i2即晶閘管中電流iT。因此,a相繞組中電流波形也即VT1中電流波形iT1為直流脈動電流,如圖1d)所示。所以,三相半波整流電路有變壓器鐵心直流磁化問題。晶閘管承受的電壓分為三部分,每部分佔1/3周期。以VT1管上的電壓uT1為例 (圖1f) ):VT1導通時,為管壓降,uT1=UT ≈ 0;VT2導通時,uT1=uab;VT3導通時,uT1=uac。在電流連續條件下,無論控制角α如何變化,晶閘管上電壓波形總是由這三部分組成,只是在不同α下,每部分波形的具體形狀不同。在α=0°的場合下,晶閘管上承受的全為反向陽極電壓,最大值為線電壓幅值。
(2) α≤30°
圖2表示了α=30°時的波形圖。假設分析前電路已進入穩定工作狀態,由晶閘管VT3導通。當經過a相自然換流點處,雖ua>uc,但晶閘管VT1門極觸發脈沖ug1尚未施加,VT1管不能導通,VT3管繼續工作,負載電壓ud=uc。在ωt1時刻,正好α=30°,VT1觸發脈沖到來,管子被觸發導通,VT3承受反向陽極電壓uca而關斷,完成晶閘管VT3至VT1的換流或c相至a相的換相,負載電壓ud=ua。由於三相對稱,VT1將一直導通到120°後的時刻ωt2,發生VT1至VT2的換流或a相至b相的換相。以後的過程就是三相晶閘管的輪流導通,輸出直流電壓ud為三相電壓在120°范圍內的一段包絡線。負載電流id的波形與ud相似,如圖2c)所示。可以看出,α=30°時,負載電流開始出現過零點,電流處於臨界連續狀態。
晶閘管電流仍為直流脈動電流,每管導通時間為1/3周期(120°)。晶閘管電壓仍由三部分組成,每部分佔1/3周期,但由於α=30°,除承受的反向陽極電壓波形與α=0°時有所變化外,晶閘管上開始承受正向阻斷電壓,如圖2e)所示。
(3) α>30°
當控制角α>30°後,直流電流變得不連續。圖3給出了α=60°時的各處電壓、電流波形。當一相電壓過零變負時,該相晶閘管自然關斷。此時雖下一相電壓最高,但該相晶閘管門極觸發脈沖尚未到來而不能導通,造成各相晶閘管均不導通的局面,從而輸出直流電壓、電流均為零,電流斷續。一直要到α=60°,下一相管子才能導通,此時,管子的導通角小於120°
隨著α角的增加,導通角也隨之減小,直流平均電壓Ud也減小。當α=150°時,θ=0°,Ud=0。其移相范圍為150°。由於電流不連續,使晶閘管上承受的電壓與連續時有較大的不同。其波形如圖3e)所示。
直流平均電壓Ud計算中應按α≤30°及α>30°兩種情況分別處理。
α≤30°時,負載電流連續,Ud的計算如下
當α=0時,Ud=Ud0=1.17U2,最大。
α>30°時,直流電流不連續,此時有
晶閘管承受的最大反向電壓URM為線電壓峰值,晶閘管承受最大正向電壓UTM為晶閘管不導通時的陰、陽極間電壓差,即相電壓峰值。
2.電感性負載
電感負載時的三相半波可控整流電路如圖4a)所示。假設負載電感足夠大,直流電流id連續、平直,幅值為Id。當α≤30°時,直流電壓波形與電阻負載時相同。當α>30°後(例如α=60°,如圖4b)),由於負載電感Ld中感應電勢eL的作用,使得交流電壓過零時晶閘管不會關斷。以a相為例,VT1在α=60°的ωt1時刻導通,直流電壓ud=ua。當ua=0的ω2時刻,由於ua的減小將引起流過Ld中的電流id出現減小趨勢,自感電勢eL的極性將阻止id的減小,使VT1仍然承受正向陽極電壓導通。即使當u2為負時,自感電勢與負值相電壓之和(ua+eL)仍可為正,使VT1繼續承受正向陽極電壓維持導通,直到ωt3時刻VT2觸發導通,發生VT1至VT2的換流為止。這樣,當α>30°後,ud波形中出現了負電壓區域,同時各相晶閘管導通120°,從而保證了負載電流連續,所以大電感負載下,雖ud波形脈動很大,甚至出現負值,但id波形平直,脈動很小。
由於電流連續、平穩,晶閘管電流為120°寬,高度為Id的矩形波,圖4b)中給出了晶閘管VT1中的電流iT1波形。其中ωt2至ωt3范圍內的一段區域是依靠Ld的自感電勢eL維持的。晶閘管上電壓波形仍然由三段組成,每段佔1/3周期,如圖4b)中VT1管上電壓uT1所示。當VT1導通時不承受電壓,uT1=0;當VT1關斷時,由於任何瞬間都有一其他相晶閘管導通而引來他相電壓,使VT1承受相應的線電壓。
直流平均電壓Ud為
當α=0°時,Ud=Ud0=1.17U2,為最大;當α=90°時,Ud=0,反映在ud波形上是正、負電壓區域的面積相等,平均值為零。可見大電感負載下,三相半波電路的移相范圍為90°。
由於晶閘管電流為120°寬、高為Id的矩形波,則其平均值為
晶閘管電流有效值為
變壓器次級電流即晶閘管電流,故變壓器
Ⅱ 三相半波可控整流電路帶阻感負載時負載電壓一個周期脈動多少次
3次,一般情況下三相半波可控整流電路帶阻感負載時負載電壓一個周期脈動3次。
Ⅲ 三相橋式可控整流電路主電路的原理,能口述清楚的,求各位大神幫幫忙
很簡單啊
Ⅳ 三相可控整流電路主變壓器接法是什麼
三相橋式全控電路 三相橋式全控電路TR為三相整流
變壓器,其接線組別採用Y/Y-12。VT1~VT6為晶閘管元件,FU1~FU6為快速熔斷器。TS為三相同步變壓器,
其接線組別採用△/Y-11。P端為集成化六脈沖觸發電路+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整流二極體,以構成三相橋式半控整流電路。
Ⅳ 三相橋式全控整流電路的特點有哪些
三相橋式全控整流電路對觸發電路的要求如下: 1、共陰接法與共陽接法三相半內波可控整流電路串聯而成容,並且取消了公共中線。 2、三相全控橋整流電路在任何時刻都必須有兩個晶閘管同時導通,且其中一個是在共陰組,另一個必須在共陽組。 3、當它們能同時被觸通時,才能構成負載電流導通迴路。也就是說必須對共陰組與共陽組應該導通的一對晶閘管同時送出觸發脈沖。三相半控橋式整流便是其中的一種,此種整流電路只要三隻晶閘管、只需三套觸發電路、不需要寬脈沖或雙脈沖觸發、線路簡單經濟、調整方便。1,電路結構 三相半控橋式整流電路比三相全控橋更簡單、經濟,而帶電阻性負載時性能並不比全控橋差。所以多用在中等容量或不要求可逆拖動的電力裝置中。電路如圖所示。它是把全控橋中共陽極組的3個晶閘管換成整流二極體,因此它具有不可控和可控兩者的特性。其顯著特點是共陰極組元件必須觸發才能換流;共陽極元件總是在自然換流點換流。一周期中仍然換流6次,3次為自然換流,其餘3次為觸發換流,這是與全控橋根本的區別。改變共陰極組晶閘管的控制角α,仍可獲得0~2.34U2Φ的直流可調電壓。
Ⅵ 三相橋式全控整流電路有何特點,其觸發脈沖有何要求
三相整流變壓器採用Dy聯結,由於共陽極組在電源正半周導通,流經變壓器二次繞組的是正向電流,共陰極組在電源負半周導通,流經變壓器二次繞組的是反向電流,因此一個周期中,變壓器繞組中沒有了直流磁動勢,有利於減小變壓器磁通、電動勢中的諧波。
三相橋式全控整流電路對觸發電路的要求如下:
1、共陰接法與共陽接法三相半波可控整流電路串聯而成,並且取消了公共中線。
2、三相全控橋整流電路在任何時刻都必須有兩個晶閘管同時導通,且其中一個是在共陰組,另一個必須在共陽組。
3、當它們能同時被觸通時,才能構成負載電流導通迴路。也就是說必須對共陰組與共陽組應該導通的一對晶閘管同時送出觸發脈沖。
三相橋式全控整流電路電感性負載:
當0≤α≤60°時,輸出電壓ud波形同電阻性負載時一樣。
當α>60°時,在線電壓過零變負時,負載電感產生感應電勢維持電流的存在,所以原來導通的晶閘管不會截止,繼續保持導通狀態。此時,輸出電壓ud波形中有負電壓。
由於電感的作用,負載電流id波形近似為水平直線,晶閘管電流近似為矩形波。
在實際應用中,三相橋式全控整流電路控制角α的變化范圍不宜寬(通常α<60°),因為控制角大會使輸入功率因數小、輸入電流諧波分量大,對電網產生比較嚴重的干擾。
Ⅶ 三相半波可控整流電路的自然換相點是
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三相半波可控整流電路的自然換相點是本相相電壓與相鄰相電壓正半周的交點處。
三相是最常見的一種多相交流電系統,也分對稱三相和不對稱三相。對稱三相系統中,各相電動勢振幅相等且相鄶兩相相位相差1/3周期。具有便於傳輸電能的優點。是供電和輸電的基本方式。
三相交流電的用途很多,工業中大部分的交流用電設備,例如電動機,都採用三相交流電,也就是經常提到的三相四線制。而在日常生活中,多使用單相電源,也稱為照明電。當採用照明電供電時,使用三相電其中的一相對用電設備供電,例如家用電器,而另外一根線是三相四線之中的第四根線,也就是其中的零線,該零線從三相電的中性點引出。
Ⅷ 對於三相可控整流電路,如果電源三相進線相序相反,會產生什麼問題
由於三相可控整流電路主電路中的晶閘管交流電源的相位與對應晶閘管的觸
發電路中的同步交流信號相位相差
180
°當電源三相進線相序接反時,晶閘管電
源相位與相應觸發相位不同步,造成晶閘管受正壓時無觸發脈沖,或晶閘管有觸
發脈沖時受反壓,晶閘管不能導通,電路輸出掉波形,輸出減小。
Ⅸ 要使三相可控整流電路工作在逆變狀態的條件是什麼為什麼要有最小逆變角的限
三相可控整流電路工作在逆變狀態的條件是:
1.輸出為直流。
2.負載兩端有電壓源,且等於正弦交流電的值(如一個白燈泡)
3.無論外界電源或者內部元器件短路、斷線均不能使電機停轉
4.最小逆變角限制了該系統中每相功率之和
Ⅹ 三相橋式全控整流電路中每個晶閘管承受的最大電壓是多少啊
每個晶閘管承受的反向電壓是線電壓(課本有u vt的波形圖),因給出的一般是變壓器二次側相電壓U2,故先轉換成線電壓 即√3U2,再轉換成線電壓峰值 即√2×√3U2。
在φ=120°時,VS1和VS6得到觸發脈沖,由右圖可看出,此時線電壓的最大值變為ubc,由於VS2沒有得到觸發脈沖不能導通,而uac大於零,所以VS1保持導通,VS6導通,輸出電壓ud=uac。此輸出保持60°。
(10)三相可控整流電路擴展閱讀:
在交流電源的一個周期內,晶閘管在正向陽極電壓作用下不導通的電角度稱為控制角或移相角,用α表示;導通的電角度稱為導通角,用θ表示。
在三相可控整流電路中,控制角的起點,不是在交流電壓過零點處,而是在自然換流點(又稱自然換相點),即三相相電壓的交點。採用雙窄脈沖觸發時,觸發電路每隔60°依次同時給兩個晶閘管施加觸發脈沖。