三相半波可控整流电路

ID
30
120

Id
I dD
30
120

Id
U DM 6U 2
3.3 三相半波可控整流电路
一、 电阻性负载
1.电路的特点：
•变压器二次侧接成星形，
而一次侧接成三角形。
•三个晶闸管分别接入α 、
N
ud
id
b、c 三相电源，其阴极
连接在一起 —— 共阴极
接法 。
三角形
星形
3.3 三相半波可控整流电路
u
uα ud
N
自然换相点 （ α =0）
ub
uc
id
0 wt1 wt2 wt3 wt4
a
ub
uc
O uG O ud O iVT
1
wt
wt wt 1 wt wt wt
uab uac
O uVT u 1 ac O
α ≤30时的波形：负载电流连续，晶闸管导通角等于120 。 （α ＝30时负载电流连续和断续之间的临界状态）
（3）α =60时，波形如下图所示
u2 =60° ua ub uc
Ud (2）负载电流平均值 I d R
(3）流过晶闸管的电流平均值IdT、有效值IT 以及承
受的最高电压UTM分别为
1 IT Id 3
I dT
1 Id 3
U TM 6U 2
3.3 三相半波可控整流电路
3. 大电感负载接续流二极管

为了扩大移相范围并使负载电流 id 平 稳，可在电感负载两端并接续流二极 管，由于续流管的作用， ud 波形已不 出现负值，与电阻性负载 ud波形相同。
u2 b) O uG O ud d) O i VT
1
=0 u α
ub
R
uc
R
id
w t1
w t2
w t3
wt
c)
wt
wt
e) f) u O
VT
wt wt
uαb uαc
1
O
图3-13 三相半波可控整流电路共 阴极接法电阻负载时的电路及 α =0时的波形
（2）α =30时，波形如下图所示
u2 =30° u
≤ α ≤30 时：整流电压
wt wt wt wt
uac uab
uac
wt
图3-14 三相半波可控整流电路，阻感负 载时的电路及 =60时的波形
3.3 三相半波可控整流电路
2.各电量计算
(1) 输出电压平均值 ud 5 1 6 Ud 2U sin wtd (wt ) 1.17U cos 2 2 2 / 3 6
D 3 ( 30 )
三、反电动势负载
与单相全控桥反电势负载情况相 似，在电枢回路中串入电感量足 够大的Ld。这就为含有反电势的 大电感负载，其波形分析、各电 量计算式与大电感负载时相同 ， 仅电流计算公式不同
Ud E Id Rd
同样，为了扩大移相范围，并 使id波形更加平稳，也可在负载 两端并联续流管VD。其波形分 析和计算方法，与接续流管的 三相半波大电感负载相同。
图3-17 三相半波可控整流电路，反电动 势负载的波形
3.3 三相半波可控整流电路

各电量计算
(1) 负载电压平均值Ud和电流平均值Id 1) 0°≤α ≤30°时
U d 1.17U 2 cos U d 0 cos
2) 30°≤α ≤150°时
1 U d 3 0.45U 2 [1 cos( )] 0.675U 2 [1 cos( )] 6 2 6 3)负载电流 Id=Ud/Rd
VD1导通，ud=uα
VD2导通，ud=ub VD3导通，ud=uc
ωt
•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α 的起点，即α =0。
3.3
三相半波可控整流电路
α)
2. 工作原理：
（1） α＝0°
每管导通120°, 三相电源 轮流向负载供电，负载电压ud 为三相电源电压正半周包络线。 变压器二次绕组的电流:变 压器二次侧α 相绕组和晶闸管 VT1的电流波形相同，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。
O uG O ud O
1
wt
α
>30的情况：负
载电流断续，晶闸管
wt wt
导通角小于120 。
α
移相范围： 0
iVT
~150
wt
O
3.3 三相半波可控整流电路
3. 各电量计算 （1）0 ≤ α ≤30时，负载电流连续，有：
1 Ud 2 3

5 6
2U 2 sin wtd (wt )
接入VD
图3-16 三相半波可控整流电路，阻 感负载(接续流管)时的波形
图3-15 三相半波可控整流电路，阻 感负载(不接续流管)时的波形
3.3 三相半波可控整流电路
3. 大电感负载接续流二极管


在0°≤α ≤30°区间，电源电 压均为正值， ud 波形连续，续 流管不起作用； 当 30 °＜ α ≤150°区间，电 源电压出现过零变负时，续流 管及时导通为负载电流提供续 流回路，晶闸管承受反向电源 相电压而关断。这样 ud 波形断 续但不出现负值。续流管 VD 起 作用时，晶闸管与续流管的导 通角分别为： 150 T
6
源自文库
3 6 U 2 cos 1.17U 2 cos 2
。
当α =0 时，Ud最大，为 U d U d0 1.17U 2
（2） 30 ≤ α ≤150 时，负载电流断续，晶闸管 导通角减小，此时有：
1 Ud 2 3



2U 2 sin wtd (wt )
6
3 2 U 2 1 cos( ) 0.6751 cos( ) 2 6 6
二、 阻感负载 1.工作原理及波形分析
阻感负载，当 L 值很大时，
ud O ia O ib O ic O id O uVT O
1
id波形基本平直
0

wt
波形与电阻负载时相同。 30 ＜ α≤90° 时 ： （ 如 α =60时的波形右图所示）。 特点：晶闸管 导通角均为 120°，与控制角α无关；移 相范围为 90 ；晶闸管电流 波形近似为方波。
3.3 三相半波可控整流电路

负载电流平均值为 I U d d
R

流过晶闸管的电流平均值为 I
dT
1 Id 3

晶闸管承受的最大电压，为变压器二次线电
压峰值，即 U 6U TM 2
3.3
三相半波可控整流电路
T u2 a b VT2 c VT1 L eL ud VT3 id R ua ub uc

3.3 三相半波可控整流电路
（2）晶闸管电流平均值IdT、有效值IT 及晶闸管承受的最 高电压值UTM 1）0°≤α ≤30°时 1 1 I dT I d U TM 6U 2 IT Id 3 3 2) 30°≤α ≤150°时 150 150 I dT Id U TM 6U 2 IT I d 360 360 （3）续流管平均电流IdD、有效值ID及承受的最高电压 UDM (30°≤α ≤150°)