電力電子三相橋式全控整流電路的設(shè)計(jì)

1、電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)1三相橋式全控整流電路的設(shè)計(jì)1 主電路的設(shè)計(jì)與原理說明1.1 主電路圖的確定習(xí)慣將其中陰極連接在一起的 3 個(gè)晶閘管（VT1、VT3、 VT5）稱為共陰極組；陽(yáng)極連接在一起的 3 個(gè)晶閘管（VT4、VT6、VT2）稱為共陽(yáng)極組。此外，習(xí)慣上希望晶閘管按從1 至 6 的順序?qū)?，為此將晶閘管按圖示的順序編號(hào)，即共陰極組中與 a、b、c 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT1、VT3、VT5， 共陽(yáng)極組中與 a、b、c

2、三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT4、VT6、VT2。從后面的分析可知，按此編號(hào)，晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)?VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。此主電路要求帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，此反電動(dòng)勢(shì) E=60V，電阻 R=10Ω，電感 L 無窮大使負(fù)載電流連續(xù)。其原理如圖 1 所示。1.2 主電路原理為說明此原理，假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管，這種情況就也就相當(dāng)于晶閘管觸發(fā)角 α=0o 時(shí)的情況。此時(shí)，對(duì)于共陰極組的三個(gè)晶閘管，陽(yáng)極所接交

3、流電壓值最高的一個(gè)導(dǎo)通。而對(duì)于共陽(yáng)極組的三個(gè)晶閘管，則是陰極所接交流電壓值最低（或者說負(fù)得最多）的一個(gè)導(dǎo)通。這樣，任意時(shí)刻共陽(yáng)極組和共陰極組中各有 1 個(gè)晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)，施加于負(fù)載上的電壓為某一線電壓。α=0o 時(shí)，各晶閘管均在自然換相點(diǎn)處換相。由圖中變壓器二繞組相電壓與線電壓波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系看出，各自然換相點(diǎn)既是相電壓的交點(diǎn)，同時(shí)也是線電壓的交點(diǎn)。在分析的波形時(shí)，既可從相電壓波形分析，也可以從線電壓波形分析。 d u從相電壓波形看，

4、以變壓器二次側(cè)的中點(diǎn) n 為參考點(diǎn)，共陰極組晶閘管導(dǎo)通時(shí)，整流輸出電壓 為相電壓在正半周的包絡(luò)線；共陽(yáng)極組導(dǎo)通時(shí)，整流輸出電壓 為相電 1 d u 2 d u壓在負(fù)半周的包絡(luò)線，總的整流輸出電壓 是兩條包絡(luò)線間的差值，將其對(duì)應(yīng) d u ? 1 d u ? 2 d u圖 1 三相橋式全控整理電路原理圖電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)3當(dāng)觸發(fā)角α改變時(shí)，電路的工作情況將發(fā)生變化。當(dāng)α= 時(shí)，從 角開始把一個(gè) 0 30 1 t ?周期等分為 6 段，每段

5、為 0 60與α＝ 時(shí)的情況相比，一周 0 0期中 波形仍由 6 段線電壓構(gòu) d u成，每一段導(dǎo)通晶閘管的編號(hào)等仍符合表 1 的規(guī)律。區(qū)別在于，晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了 ,組成 的每一段線電壓 0 30 d u因此推遲 ， 平均值降 0 30 d u低。圖 3 中給出了變壓器二次側(cè) a 相電流 的波形，該波 a i形的特點(diǎn)是，在 VT1 處于通態(tài)的 120o 期間， 為正，由于大電感的作 a i用， 波形的形狀近似為一條 d i直線，

6、在 VT4 處于通態(tài)的 120o期間， 波形的形狀也近似為 a i一條直線，但為負(fù)值。當(dāng)α= 時(shí)，電路工作情 0 60況仍可對(duì)照表 1 分析。 波形 d u中每段線電壓的波形繼續(xù)向后移， 平均值繼續(xù)降低， d u時(shí) 出現(xiàn)了為零的點(diǎn)。 0 60 ? ? d u由以上分析可見，當(dāng) 0 60 ? ?時(shí)， 波形連續(xù)。對(duì)于帶大電感的反電 d u動(dòng)勢(shì)， 波形由于電感的作用為一條平滑的直線并且也連續(xù)。當(dāng) 時(shí)，如 時(shí) d i 0 60 ? ? 0 90