三相全波可控整流电路的特点

标题：三相桥式可控整流电路工作原理1. 概述三相桥式可控整流电路是一种常见的电力电子器件，广泛应用于各种交流电源的变流和调节中。

本文将介绍三相桥式可控整流电路的工作原理，包括其基本结构、工作原理和特点。

2. 三相桥式可控整流电路的基本结构三相桥式可控整流电路由六个功率器件构成，分别为三个双向可控硅器件和三个二极管器件。

这些器件按照一定的连接方式组成三相桥式电路，用于将三相交流电压转换为直流电压输出。

3. 三相桥式可控整流电路的工作原理当三相交流电压加在三相桥式可控整流电路上时，根据相位顺序，每个双向可控硅器件将依次触发并导通，通过适当的触发脉冲控制，使得整流电路输出的直流电压符合预期的变化规律。

4. 双向可控硅器件的工作原理双向可控硅器件是三相桥式可控整流电路的核心器件，其工作原理是基于电压控制的半导体开关器件，通过控制其触发脉冲，可以实现器件的导通和关断，从而实现整流电路的控制。

5. 三相桥式可控整流电路的特点三相桥式可控整流电路具有输出电压稳定、效率高、控制方便、适用范围广等特点，适用于各种工业和民用领域的交流电源变流和调节。

6. 结论三相桥式可控整流电路是一种重要的电力电子器件，其工作原理基于双向可控硅器件的控制和导通，通过合理的触发和控制方式可以实现对交流电压的整流和调节。

其特点是输出稳定、效率高、控制方便、适用范围广，具有广泛的应用价值。

通过以上介绍，读者可以了解三相桥式可控整流电路的基本结构、工作原理和特点，为进一步的学习和应用提供了基础知识。

希望本文能够对读者有所帮助。

三相桥式可控整流电路是工业电力控制中的常用装置。

它具有高效、稳定输出、控制精度高、适用范围广等特点。

下面我们将继续深入探讨三相桥式可控整流电路的工作原理和工作过程。

7. 三相桥式可控整流电路的工作过程在介绍三相桥式可控整流电路的工作过程之前，首先需要了解几个重要参数，包括交流输入电压、负载电流、触发脉冲脉冲宽度、角控制触发方式等。

三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。

它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。

1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。

每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。

整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。

2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。

整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。

通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。

当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。

随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。

如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。

通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。

同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。

3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。

三相桥式全控整流电路工作原理三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件，它利用半导体器件的可控性实现对交流电的整流操作。

通过控制开关管的导通时间，可以实现整流电路对电流的可控，从而满足不同的电气需求。

本文将介绍三相桥式全控整流电路的工作原理，并对其性能特点进行分析。

三相桥式全控整流电路包括三个半波整流电路和一个相互接通的直流侧滤波电路。

每个半波整流电路由两个开关管和两个二极管构成。

开关管可以是晶闸管或场效应管，二极管则是承担反向导通作用的器件。

直流侧滤波电路由一个电感和一个电容组成，其作用是平滑直流电的输出。

控制单元则负责控制开关管的导通时间，从而实现对整流电路输出电流的控制。

1. A相半波整流在第一个周期的t=0-1/6 T时间段内，A相电压为正向的，因此A相的K1开关管被导通，K2开关管关闭，通过K1开关管和D2二极管实现A相的半波整流，直流电位为零。

4. A相、B相、C相半波整流带负载当三个半波整流器恰好带负载时，开关管的控制角将会周期性地变化，控制电路输出的脉冲宽度也将随之变化。

这时直流输出电压将随着控制角的变化而逐渐提高。

1. 稳定性高由于可以实现对控制电路输出脉冲宽度的精确控制，三相桥式全控整流电路的稳定性较高，可以满足对直流输出电压和电流的高精度控制要求。

2. 效率高在正常工作状态下，三相桥式全控整流电路只需消耗极小的能量，因此其能效比较高，可有效降低整个系统的能耗。

3. 适应性强三相桥式全控整流电路不仅能适应不同负载要求，还能适应不同电气参数的交流电输入，因此具有较强的适应性。

4. 成本低廉由于三相桥式全控整流电路所需器件数量较少且技术相对成熟，因此其制造成本比较低廉，可以大规模应用于各种电气设备中。

三相桥式全控整流电路是一种性能稳定、适应性强并且成本低廉的电力电子器件，被广泛应用于工业、农业和家庭等领域。

除了上文所述的特性，三相桥式全控整流电路还有其他一些优点。

例如：1. 实现了电能的有源调节在传统的半波和全波整流电路中，电能只能以被动形式、随电源电压变化而调节，无法主动地进行调节。

一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换，而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。

整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路，应用非常广泛。

对于整流电路，当其带不同负载情况下，电路的工作情况不同。

此外，可控整流电路不仅可以工作在整流状态，即将交流电能变换为直流电能，还可以工作在逆变状态，即将直流电能变换为交流电能，称为有源逆变。

在工业中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路（Three Phase Full Bridge Converter），它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。

该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。

二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定：，，整流，，逆变，，临界注意事项：在接主电路过程中，晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。

电容器用于吸收感性电流引起的干扰，使得示波器显示的波形更加标准、清晰。

双刀双掷开关在切换时主回路必须断电，否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。

（一）整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流（Rectifier），又叫AC-DC变换（AC-DC Converter）。

整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。

AC-DC变换的功率流向是双向的，功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”，功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。

采用晶闸管作为整流电路的主控器件，通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的，这样的电路称之为相控整流电路。

2、整流电路的分类（1）按电路结构分类①半波整流电路：半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流，又称为零式整流电路或单拍整流电路。

②全波整流电路：全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流，又称为桥式整流电路或双拍整流电路。

（2）按电源相数分类①单相整流电路：又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。

三相全控桥式可控整流电路故障的波形分析法摘要：本文探讨用波形法分析三相全控桥式整流电路（电阻性负载）各种断路状态下的故障，并采用新型实验装置和利用示波器相结合的方法进行分析。

关键词：三相全控桥晶闸管电阻性负载可控整流示波器以晶闸管为主体的电力电子变流技术已经广泛应用到我国国民经济的各个领域，而且在工业企业电气化过程中已经有许多专业化的变流装置正在朝着标准化、系列化和可靠性更高的方向发展。

因此，在三相全控桥式可控整流电路故障的分析中，如何在实际应用中快速判断整流电路的故障十分重要。

笔者以三相全控桥式整流电路的电阻性负载为例，在判断三相全控桥式整流电路的工作是否正常时，只需用双踪示波器检测该整流电路的输出电压Ud及整流管两端电压UVT 的波形便可得知，如果出现异常，可根据Ud、UVT的波形较快地分析出故障所在点，这样就可以将故障迅速排除，在实际应用中有较大的实用价值。

一、三相全控桥式整流电路在4kW以上大容量、直流电压脉动较小的整流装置或不可逆的直流电动机传动系统中广泛采用三相全控桥整流电路，它是由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成的。

这种方法在改变晶闸管的控制角α时，即可以调节输出电压的大小。

根据工作过程得出的结论是：三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，另一个是共阳极组，只有它们同时导通，才能形成导电回路。

对于共阴极组触发脉冲的要求是，保证晶闸管VTl、VT3和VT5依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差应为120°。

对于共阳极组触发脉冲的要求是，保证晶闸管VT2、VT4和VT6依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差也是120°。

三相桥式全控整流电路每隔60°有一个晶闸管要换流，触发脉冲的顺序是：1→2→3→4→5→6→1，相邻两脉冲的相位差是60°。

二、三相全控桥式整流电路对触发脉冲的要求为了保证电路能启动工作，或在电流断续后再次导通工作，我们必须对两组应导通的两只晶闸管同时加一个触发脉冲，可以采取两种办法：一种是使每个脉冲的宽度大于60°（必须小于120°），一般取80°～100°，称为宽脉冲触发。

1.简述晶闸管导通的条件与关断条件。

答：在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。

关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。

实现关断的方式：1>减小阳极电压; 2>增大负载阻抗。

3>加反向电压2.述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因（7分）：答：①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud为负值，电路工作在逆变状态原因：当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。

当逆变角太小时，也会发生逆变失败。

不能实现有源逆变的电路有：半控桥电路，带续流二极管的电路。

3．什么是逆变失败失败的后果形成失败的原因答：逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件未关断，该导通的器件未导通。

从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。

逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。

产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。

在电路结构上，电感性负载电路，每个开关管必须反向并联续流二级管17、简述对触发电路的三点要求。

答：1）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率；2）触发电路必须满足主电路的移相要求；3）触发电路必须与主电路保持同步。

18.对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号什么是载波信号何谓调制比答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM）中，把希望输出的波形称作调制信号；而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；载波频率fs与调制信号频率f1之比，N= fs / f1称为载波比。

21.试说明SPWM控制的基本原理。

答：PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。

三相全桥整流电路原理
三相全桥整流电路是一种常见的电力电子装置，用于将三相交流电转换为直流电。

其原理是通过控制半导体器件的导通和关断，实现电流的单向传输。

三相全桥整流电路由四个二极管和一个负载组成。

在三相交流电输入端，将两个二极管连接到相间的两相线上，另外两个二极管连接到剩下的一相线和中性线上。

具体来说，如果A相
和B相之间的电压为正，那么A相和C相之间的电压为负，
二极管D1和D4导通，D2和D3关断。

这时，电流从A相经
过D1，D4流向负载，然后流回C相。

相反地，如果A相和
B相之间的电压为负，那么A相和C相之间的电压为正，二
极管D1和D4关断，D2和D3导通。

这时，电流从C相经过
D2，D3流向负载，然后流回A相。

通过不断地控制二极管的导通和关断，就可以实现将三相交流电转换为直流电。

所得到的直流电具有较好的稳定性和可控性，可以被用于驱动各种直流负载，如电机、电池等。

需要注意的是，为了保证整流电路的正常工作，通常需要添加适当的滤波电容和电阻，来平滑直流输出电压并减小谐波分量。

此外，为了实现对输出电压的控制，还可以引入变压器和控制电路。

总的来说，三相全桥整流电路通过适当地控制二极管的导通和关断，将三相交流电转换为直流电。

其原理相对简单，但在实
际应用中，需要考虑滤波和控制电路等因素，以确保电路的正常工作和输出的稳定性。

1、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_________状态。

当器件的工作频率较高时，_________损耗会成为主要的损耗。

2、在PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_____________，当它为常数时的调制方式称为_________调制。

在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为____________调制。

3、面积等效原理指的是，_________相等而_______不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

4、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是_________，单管输出功率最大的是_____________，应用最为广泛的是___________。

5、设三相电源的相电压为U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值，即，其承受的最大正向电压为。

6、逆变电路的负载如果接到电源，则称为逆变，如果接到负载，则称为逆变。

7、_________存在二次击穿现象，____________存在擎住现象。

8、功率因数由和这两个因素共同决定的。

9、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_措施。

10、同一晶闸管，维持电流I H与掣住电流I L在数值大小上有I L_ I H。

11、电力变换通常可分为：、、和。

12、在下图中，_______和________构成降压斩波电路使直流电动机电动运行，工作于第1象限；___和_______构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于____象限。

13、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管；可关断晶闸管；功率场效应晶体管；绝缘栅双极型晶体管；IGBT是和的复合管。

14、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。

15、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题，解决的方是。

电力电子技术实验报告实验目的，通过本次实验，掌握电力电子技术的基本原理和实验操作，提高学生对电力电子技术的理论和实践能力。

实验仪器设备，电力电子技术实验箱、直流电源、交流电源、示波器、电流表、电压表等。

实验原理，电力电子技术是指利用电子器件对电能进行调节、变换和控制的技术。

常见的电力电子器件有二极管、晶闸管、场效应管、三相全控桥等，它们可以实现电能的变换、调节和控制。

实验步骤：1. 实验一，单相半波可控整流电路。

a. 按照电路图连接实验箱和电源，调节电源输出电压和频率。

b. 接通电源，观察示波器波形，记录电流和电压的变化。

c. 改变触发脉冲宽度，观察输出波形的变化。

2. 实验二，单相全波可控整流电路。

a. 按照电路图连接实验箱和电源，调节电源输出电压和频率。

b. 接通电源，观察示波器波形，记录电流和电压的变化。

c. 改变触发脉冲宽度，观察输出波形的变化。

3. 实验三，三相半波可控整流电路。

a. 按照电路图连接实验箱和电源，调节电源输出电压和频率。

b. 接通电源，观察示波器波形，记录电流和电压的变化。

c. 改变触发脉冲宽度，观察输出波形的变化。

4. 实验四，三相全波可控整流电路。

a. 按照电路图连接实验箱和电源，调节电源输出电压和频率。

b. 接通电源，观察示波器波形，记录电流和电压的变化。

c. 改变触发脉冲宽度，观察输出波形的变化。

实验结果与分析：通过本次实验，我们成功搭建了单相和三相可控整流电路，并观察到了不同触发脉冲宽度下的输出波形变化。

实验结果表明，在不同触发脉冲宽度下，电压和电流的变化规律不同，进一步验证了电力电子技术的原理和应用。

结论：本次实验通过实际操作，使我们更加深入地理解了电力电子技术的原理和应用，提高了我们的实践能力和动手能力。

同时，也为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。

总结：电力电子技术在现代电力系统中具有重要的应用价值，通过本次实验，我们不仅掌握了电力电子技术的基本原理和实验操作，还提高了我们的实践能力和动手能力。

三相全控桥式整流电路的自然换相点,为什么三相全控桥式整流电路的自然换相点，是指三相交流电变成直流电时，不需要外部设备来控制换相时的时间点，而是自动根据电路特性来完成变换。

这是因为整流电路中，三相电流的相角差异带来了电荷的积累和释放，在一个特定的时间段完成相位的转换，从而实现整流功效。

1.三相全控桥式整流电路的基本特点：三相全控桥式整流电路是一种常见的交流变成直流的电路，它不能直接使用普通的二极管进行整流，而需要使用三相可控硅进行整流。

此时，整流电路不仅能够将交流的输入电源变为直流，还能够通过可控硅进行变频调整，使得输出电压可以控制在一个较小的范围内。

2.自然换相点的定义：在三相全控桥式整流电路的运转过程中，整流电路必须在每个半周期内进行一次相位换向。

相位换向的时间点称为换相点。

但是，在整个运转过程中，还存在着自然换相点。

自然换相点指的是，在整流电路中，三相电流的相角差异会导致电荷的积累和释放，而在特定的时间段内完成相位的转换。

3.自然换相点的原理：在三相整流电路中，三相电流的相角差异会导致电荷的积累和释放，从而产生电流的变化。

特别是在电荷积累到一定程度时，可控硅会自动导通，从而完成了相位转换。

因此，在整个运转过程中，可控硅的导通和关断可以根据电路特性来实现，也就是实现了自然换相点。

4.自然换相点的优点：在三相全控桥式整流电路中，自然换相点的实现不仅可以简化电路结构，减少硬件的投入，而且还可以减少对硬件的设定和调整。

同时，由于自然换相点的产生是根据电路特性自动完成的，因此不会受到环境的影响，具有稳定性和可靠性。

5.总结：三相全控桥式整流电路的自然换相点，是整流电路中一个非常重要的特性。

通过电路结构和电荷之间的相互作用，实现了相位的转换和整流功效的实现。

同时，自然换相点也给电路设计和运行带来了诸多优点，为电路的稳定性和可靠性提供了坚实的保障。

三相pwm整流电路
三相pwm整流电路是一种用于电力转换和控制的电子设备，
主要将三相交流电转换为可控直流电。

在三相pwm整流电路中，使用了三相桥式整流器和pwm控制技术。

三相桥式整流器由六个可控整流器（通常使用晶闸管或矩阵型晶闸管）组成，分别连接到三相交流电源的三个相位上。

通过适当的控制和调节，可以实现整流器的开关操作，从而将三相交流电转换为可控直流电。

pwm控制技术用于控制整流器的开关操作，使整流器的输出
电压和电流能够按照一定的规律进行调节。

通过控制整流器的开关时间和频率，可以实现对输出电压和电流的精确控制，从而满足不同的电力需求。

三相pwm整流电路具有高效率、高稳定性和高可靠性的优点，广泛应用于各种电力转换和控制系统中，如变频调速系统、电力电子变压器、风力发电系统等。

三相桥式全控整流电路带电阻负载为了克服三相半波电路的缺点，利用共阴与共阳接法对于整流变压器电流方向相反的特点，用一个变压器同时对共阴与共阳两组整流电路供电。

所以三相桥式电路实质上是三相半波共阴与共阳极组的串联，串联后去掉变压器副边中性点的连线得到图1b所示的电路。

三相桥是应用最为广泛的整流电路。

⒈带电阻负载时的工作情况当a≤60︒时，u d波形均连续，对于电阻负载，i d波形与u d波形形状一样，也连续波形图：a =0 （图1）a =30︒（图2）a =60︒（图3）当a>60︒时，u d波形每60︒中有一段为零，u d波形不能出现负值波形图：a =90︒（图4）带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是120︒图1 三相桥式全控整流电路带电阻负载a = 30 ︒时的波形ω ω ω ω u 2u d1u d2u 2L u du abu acu abu acu bcu bau cau cbu abu acu abu acu bcu bau cau cbu abu acⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ u au cu bω t 1O tOtO tOtα = 0° i VT1u VT 1图2 三相桥式全控整流电路带电阻负载a = 30 ︒时的波形ω ω ω ω u d1u d2 α = 30° iaOtOtOtOtu duabuacu au bu cω t1uabu acu bcu bau cau cbu abu acⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ u abu acu bcu bau cau cbu abu acuVT1图3 三相桥式全控整流电路带电阻负载a = 60 ︒时的波形ω ω ω α= 60°u d1u d2 u du acuacu abuabu acu bcu bau cau cbu abacu aⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ u bu cOtω t1OtOtu VT1u图4 三相桥式全控整流电路带电阻负载a= 90 ︒时的波形晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示⒉三相桥式全控整流电路的特点（1）2管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同一相器件。