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同学们好 我们今天学习

三相桥式可控整流电路

电路结构特点

大功率直流负载

需要大功率整流电源供电

有时 大功率负载

如直流电动机需要调速运行

供电电压需要调节

这就需要整流电源的输出是可调的

三相桥式可控整流电路能满足上述要求

我们先看一段视频

同学们 看了这个视频

你一定会好奇 那么大的工作台

重达1200吨 是怎么转动起来的呢

而且 工作台的转动速度

是可以平滑调节的

其实 工作台是由功率很大的

直流电动机拖动

也有用交流电动机拖动的

当由直流电动机拖动工作台时

可以采用可调的直流电源

给直流电机供电或改变直流电动机

磁通强弱来改变电动机的转动速度

可调的直流电源可以用大功率

晶闸管组成三相桥式全控整流电路获得

今天 我们就要揭开

三相桥式全控整流电路的神秘面纱

了解他的神奇作用

三相桥式可控整流电路的结构特点

阴极连接在一起的3个晶闸管

VT1 VT3 VT5称为共阴极组

阳极连接在一起的3个晶闸管

VT4 VT6 VT2称为共阳极组

共阴极组中与a b c三相电源

相接的3个晶闸管分别为

VT1 VT3 VT5共阳极组中与

a b c三相电源相接的3个

晶闸管分别为VT4 VT6 VT2

触发脉冲 依次 成对 出现

晶闸管的导通顺序为

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6

三相桥式全控整流电路任一时刻

必须有两只晶闸管同时导通

才能形成负载电流

其中一只在共阳极组

另一只在共阴极组整流输出电压

ud波形是由电源线电压uab uac

ubc uba uca和ucb

的轮流输出所组成的

六只晶闸管中每管导通120°

每间隔60° 有一只晶闸管换流

VT6 VT1导通 输出电压uab

VT1 VT2导通 输出电压uac

VT2 VT3导通 输出电压ubc

VT3 VT4导通 输出电压uba

VT4 VT5导通 输出电压uca

VT5 VT6导通 输出电压ucb

α=0°时电路工作分析

对于共阴极组的三只晶闸管

阳极所接交流电压值最大的一个导通

对于共阳极组的三只晶闸管

阴极所接交流电压值最低的一个导通

各晶闸管均在自然换相点

即相电压的交点换相

这样 任意时刻共阴极组

和共阳极组中各有一个晶闸管导通

施加在负载上的电压为某一线电压

ωt1~ωt2区间 a相电压最高

b相电压最低 因此

VT1和VT6承受正向电压

且在控制脉冲作用下导通

输出电压为a、b两相电压差

即Ud=Uab

ωt2-ωt3区间 a相电压最高

c相电压最低 因此 VT1和VT2承受

正向电压且在控制脉冲作用下导通

输出电压为a、c两相电压差

即Ud=Uac

ωt3~ωt4区间 b相电压最高

c相电压最低因此

VT3和VT2承受正向电压

且在控制脉冲作用下导通

输出电压为b、c两相电压差

即Ud=Ubc

ωt4~ωt5区间 b相电压最高

a相电压最低 因此 VT3和VT4承受

正向电压且在控制脉冲作用下导通

输出电压为b、a两相电压差

即Ud=Uba

ωt5~ωt6区间 c相电压最高

a相电压最低 因此 VT5和VT4承受

正向电压且在控制脉冲作用下导通

输出电压为c、a两相电压差

即Ud=Uca

ωt6~ωt1区间 c相电压最高

b相电压最低 因此 VT5和VT6

承受正向电压且在控制脉冲作用下导通

输出电压为c、b两相电压差

即Ud=Ucb

换流规律

同一组共阴极 共阳极组的

晶闸管每隔120°换流一次

相邻编号的晶闸管每隔60°换流一次

接在同一相电源线上的晶闸管

每隔180°换流一次

α=60°电阻性负载分析

ωt1~ωt2区间按照α=0°时

得出的导通规律依然适用

即VT1、VT6导通

输出电压为Ud=Uab

ωt2~ωt3区间 按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT1、VT2导通

输出电压为Ud=Uac

ωt3~ωt4区间按照α=0°时

得出的导通规律依然适用

即VT3、VT2导通

输出电压为Ud=Ubc

ωt4~ωt5区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT3、VT4导通

输出电压为Ud=Uba

ωt5~ωt6区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT5、VT4导通

输出电压为Ud=Uca

ωt6~ωt1区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT5、VT6导通

输出电压为Ud=Ucb

α=90°电阻性负载分析

ωt1~ωt2区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT1、VT6导通

输出电压为Ud=Uab

ωt3~ωt4区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT1、VT2导通

输出电压为Ud=Uac

ωt5~ωt6区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT3、VT2导通

输出电压为Ud=Ubc

ωt7~ωt8区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT3、VT4导通

输出电压为Ud=Uba

ωt9~ωt10区间按照α=0°时得出的

导通规律依然适用

即VT5、VT4导通

输出电压为Ud=Uca

ωt11~ωt12区间

请同学们自己分析

电阻性负载分析

α =30°时

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°

ud平均值降低

α =60°时

ud波形中每段线电压的波形继续向后移

ud平均值继续降低

α =60°时ud出现了为零的点

带电阻负载时

三相桥式全控整流电路

α角的移相范围是120°

α＞60°时 例如α=90°

ud波形中有30°为零

ud平均值继续降低

α=120°时 ud为零

由以上分析可知

改变控制角α的大小

就可以改变输出电压Ud的大小

当整流输出电压连续时

电阻负载a≤60时的平均值为

带电阻负载且a >60°时

整流电压平均值为

α是控制角

U2是电源电压有效值

阻感性负载分析

当α≤60°时 ud波形连续

电路的工作情况与

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

当α>60°时 由于电感L的作用

ud波形会出现负的部分

我们以α=90°为例进行来分析

晶闸管的导通规律依然是

VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6

依次相隔60°触发导通

请同学按照下面的步骤分析

ωt1~ωt2区间

ωt2~ωt3区间

ωt3~ωt4区间

ωt4~ωt5区间

ωt5~ωt6区间

ωt6~ωt7区间

依照这样的分析方法

得到一个周期的输出电压波形如下

α=90°时 若电感足够大

输出电压ud中正负面积相等

ud平均值等于零

这说明阻感性负载时

移相范围是90°

同学们好

今天我们学习了

三相桥式全控整流电路 工作原理

今天的课就上到这里

同学们再见