整流电路39节.pptx
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1、电力电子技术电子教案第2章整流电路目录2.3 2.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响2.4 2.4 电容滤波的不可控整流电路电容滤波的不可控整流电路2.5 2.5 整流电路的谐波和功率因数整流电路的谐波和功率因数2.6 2.6 大功率可控整流电路大功率可控整流电路2.7 2.7 整流电路的有源逆变工作状态整流电路的有源逆变工作状态(自学)(自学)2.8 2.8 晶闸管直流电动机系统晶闸管直流电动机系统(自学)(自学)2.9 2.9 相控电路的驱动控制相控电路的驱动控制 本章小结本章小结2.3 2.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响考虑包括变压器漏感在
2、内的交流侧电感的影响,该漏感可用一个集中的电感L LB B表示以三相半波为例,结论可推广 VT1换相至VT2的过程:因a a、b b两相均有漏感,故i ia a、i ib b均不能突变,于是VT1和VT2同时导通,相当于将a、b两相短路,在两相组成的回路中产生环流i ik k。i ik k=i ib b是逐渐增大的,而i ia a=I Id d-i ik k是逐渐减小的。当ik k增大到等于I Id d时,i ia a=0=0,VT1关断,换流过程结束。图2-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形 2.3 2.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角换相重
3、叠角换相过程持续的时间,用电角度换相过程持续的时间,用电角度g g表示表示 换换相相过过程程中中,整整流流电电压压ud为为同同时时导导通通的的两两个个晶晶闸闸管管所所对对应应的的两两个相电压的平均值个相电压的平均值 (2-30)换换相相压压降降与与不不考考虑虑变变压压器器漏漏感感时时相相比比,ud平平均均值值降降低低的的多多少(以少(以B相为例讨论)相为例讨论)(2-31)2.3 2.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角换相重叠角g g的计算的计算(2-32)由上式得:由上式得:(2-33)进而得出:进而得出:(2-34)2.3 2.3 变压器漏感对整流电路的影响
4、变压器漏感对整流电路的影响当当 时,时,于是,于是(2-35)(2-36)g g 随其它参数变化的规律:随其它参数变化的规律:(1)Id越大则越大则g g 越大;越大;(2)XB越大越大g g 越大;越大;(3)当)当 90 时,时,越小越小g g 越大。越大。2.3 2.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路影响的一些结论:变压器漏感对整流电路影响的一些结论:(1)出现换相重叠角出现换相重叠角g g,整流输出电压平均值整流输出电压平均值Ud降低。降低。(2)整流电路的工作状态增多;整流电路的工作状态增多;(3)晶闸管的晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸
5、管的安全开通。减小,有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。(4)换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路。能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路。(5)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。2.4 2.4 电容滤波的不可控整流电路电容滤波的不可控整流电路2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路电容滤波的单相不可控整流电路 在在交交直直交交变变频频器器、不不间间断断电电源源、开开关关电电源源、微微机机、电电视视机等家
6、电产品中等应用场合中,大量应用机等家电产品中等应用场合中,大量应用1.工作原理及波形分析工作原理及波形分析图2-26电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形a)电路b)波形(注i2与i相同)2.4.1 2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路电容滤波的单相不可控整流电路 基本工作过程:基本工作过程:在在u2正正半半周周过过零零点点至至w wt=0期期间间,因因u2-E1(-15V),V5又又重重新新导导通通。使使V7、V8截截止,输出脉冲终止。止,输出脉冲终止。脉脉冲冲前前沿沿由由V4导导通通时时刻刻确确定定,脉脉冲冲宽宽度度与与反反向向充充电电回回路时间常数路时间常数R11C3有关有关电
7、电路路的的触触发发脉脉冲冲由由脉脉冲冲变变压压器器TP二二次次侧侧输输出出,其其一一次次绕组接在绕组接在V5集电极电路中集电极电路中 2.9.1 2.9.1 同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路2.锯锯齿齿波波的的形形成成和和脉脉冲冲移相环节移相环节电路组成电路组成锯锯齿齿波波电电压压形形成成的的方方案案较较多多,如如采采用用自自举举式式电电路路、恒恒流流源电路等源电路等恒恒流流源源电电路路方方案案,由由V1、V2、V3和和C2等元件组成等元件组成 V1、VS、RP2和和R3为一为一 恒流源电路恒流源电路图2-55 同步信号为锯齿波的触发电路的工作波形 2.9.1 2.9.1
8、同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路 工作原理:工作原理:V2截止时,恒流源电流截止时,恒流源电流I1c对电容对电容C2充电,充电,调节调节RP2,即改变即改变C2的恒定充电电流的恒定充电电流I1c,可见可见RP2是是 用来调节锯齿波斜率的。用来调节锯齿波斜率的。V2导导通通时时,因因R4很很小小故故C2迅迅速速放放电电,ub3电电位位迅迅速速降降到到零伏附近零伏附近V2周周期期性性地地通通断断,ub3便便形形成成一一锯锯齿齿波波,同同样样ue3也也是是一一个锯齿波个锯齿波 2.9.1 2.9.1 同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路射极跟随器V3的作用是减小控
9、制回路电流对锯齿波电压ub3的影响V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者作用的叠加所定如果uco=0,up为负值时,b4点的波形由uh+确定当uco为正值时,b4点的波形由uh+确定M点是V4由截止到导通的转折点,也就是脉冲的前沿加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位pupu 2.9.1 2.9.1 同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路三相全控桥时的情况三相全控桥时的情况:接接感感性性负负载载电电流流连连续续时时,脉脉冲冲初初始始相相位位应应定定在在 =90;如如果果是是可可逆逆系系统统,需需要要在在整整流流和和逆逆变变状状态态下下工工
10、作作,要要求求脉脉冲冲的的移移相相范范围围理理论论上上为为180(由由于于考考虑虑 min和和b bmin,实实际际一一般般为为120),由由于于锯锯齿齿波波波波形形两两端端的的非非线线性性,因因而而要要求求锯锯齿齿波波的的宽宽度度大大于于180,例例如如240,此此时时,令令uco=0,调调节节up的的大大小小使使产产生生脉脉冲冲的的M点点移移至至锯锯齿齿波波240 的的中中央央(120 处处),相相应应于于 =90 的位置。的位置。如如uco为为正正值值,M点点就就向向前前移移,控控制制角角 90,晶晶闸闸管管电电路路处处于逆变状态。于逆变状态。2.9.1 2.9.1 同步信号为锯齿波的触
11、发电路同步信号为锯齿波的触发电路3 同步环节同步环节 同同步步要要求求触触发发脉脉冲冲的的频频率率与与主主电电路路电电源源的的频频率率相相同同且且相相位位关关系确定系确定锯齿波是由开关锯齿波是由开关V2管来控制的管来控制的V2开开关关的的频频率率就就是是锯锯齿齿波波的的频频率率由由同同步步变变压压器器所所接接的的交交流流电电压决定压决定V2由由导导通通变变截截止止期期间间产产生生锯锯齿齿波波锯锯齿齿波波起起点点基基本本就就是是同同步步电电压由正变负的过零点压由正变负的过零点V2截截止止状状态态持持续续的的时时间间就就是是锯锯齿齿波波的的宽宽度度取取决决于于充充电电时时间间常常数数R1C1 2.
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