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2.1单相可控整流电路2.1.1单相半波可控整流电路2.1.2单相桥式全控整流电路2.1.3单相全波可控整流电路2.1.4单相桥式半控整流电路2.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路2.2.2三相桥式全控整流电路整流电路第2章单相可控整流电路2.1¾交流侧接单相电源¾几种典型的单相可控整流电路y单相半波整流电路–带电阻负载的工作情况–带阻感负载的工作情况y单相桥式全控整流电路–带电阻负载的工作情况–带阻感负载的工作情况–带反电动势负载时的工作情况y单相全波整流电路y单相桥式半控整流电路¾重点注意：工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响。
¾负载阻抗角ϕ、触发角a、晶闸管导通角θ的关系•若ϕ为定值，a越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小•若a为定值，ϕ越大，则L贮能越多，θ越大；且ϕ越大，在u2负半周L维持晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。
¾续流二极管的作用•若无续流二极管，则当a突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud 成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，称为失控。
•有续流二极管VDR 时，续流过程由VDR完成，晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。
三相可控整流电路2.2交流测由三相电源供电负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时用。
基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广。
¾三相桥式全控整流电路的特点（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求：•按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60°。
6．调试图所示晶闸管电路，在断开负载R d测量输出电压U d是否可调时，发现电压表读数不正常，接上R d后一切正常，请分析为什么？习题2图解：当S断开时，由于电压表内阻很大，即使晶闸管门极加触发信号，此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流，晶闸管无法导通，电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值，所以此读数不准。
在S合上以后，Rd介入电路，晶闸管能正常导通，电压表的读数才能正确显示。
7．画出图1-35所示电路电阻R d上的电压波形。
图1-35 习题3图解：8．画出单相半波可控整流电路，当 =60°时，以下三种情况的d u、T i及T u的波形。
1）电阻性负载。
2）大电感负载不接续流二极管。
3）大电感负载接续流二极管。
解：（1）波形如图（a ）电阻性负载波形图（b ）电感性负载不接续流二极管1. （c ）电感性负载接续流二极管将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直接( 供给 非电源 负载 )的过程称为无源逆变。
2. 在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电源电动势( 反极性串联 )相连。
3. 单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( C )A.U 2 B.2U 2 C. U 2 D. U 2三相半波可控整流电路中三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差（ 120° ）。
4.双窄脉冲触发是在触发某一号晶闸管时，触发电路同时给( 前)一号晶闸管补一个脉冲。
5.晶闸管是四层三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和（门）极。
6.将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直接( 供给非电源负载)的过程称为无源逆变。
7.在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电源电动势( 反极性串联)相连。
8.电力电子器件是直接用于主电路中，实现（电能）的变换或控制的电子器件。
9.降压斩波电路中通常串接较大电感，其目的是使负载电流( 连续)10.在电力电子电路中GTR工作在开关状态, 在开关过程中，在（截止区）和（饱和区）之间过渡时，要经过放大区。
《电力电子技术整理》1、名词; 控制角α：控制角α也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。
导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。
移相：是指改变触发脉冲出现的时刻，即改变控制角α的大小。
移相范围：是指一个周期内触发脉冲的移动范围，它决定了输出电压的变化范围。
2．单相桥式全控整流电路带大电感负载时，它与单相桥式半控整流电路中的续流二极管的作用是否相同？为什么？解：作用不同。
全控整流电路电感性负载时，其输出电压波形出现负值，使输出电压平均值降低，因此，负载两端接上续流二极管后，输出电压波形中不再有负值，可以提高输出平均电压，以满足负载的需要。
半控桥电路电感性负载时，由于本身的自然续流作用，即使不接续流二极管，其输出电压波形也不会出现负值。
但是一旦触发脉冲丢失，会使晶闸管失控。
因此仍要再负载两端街上续流二极管，防止失控。
3、单相半控桥不能实现有源逆变？4．单相交流调压电路，负载阻抗角为30°，问控制角α的有效移相范围有多大？答：30°~180°5．双向晶闸管有哪几种触发方式？一般选用哪几种？解：双向晶闸管的触发方式有：I+ 触发： T1接正电压， T2接负；门极G 接正，T2接负。
I- 触发： T1接正，T2接负；门极G 为负，T2 接正。
Ⅲ+ 触发T1接负，T2接正，门极G 接正，T2接负。
Ⅲ- 触发T1接负， T2接正；门极G 接负，T2接正。
一般选用I+和Ⅲ-。
6、有源逆变的工作原理是什么？实现有源逆变的条件是什么？变流装置有源逆变工作时，其直流侧为什么能出现负的直流电压？答：实现有源逆变的条件：（1） 一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；（2） 变流器必须工作在2πα>的区域内使U d <0。
在可控整流时，电流 I d 只能由直流电压 U d 产生， u d 的波形必须正面积大于负面积，才能使平均电压 U d 大于 0 ，产生 I d 。
1系统概述整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式多种多样，各具特色。
可从各种角度对整流电路进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
由电力二极管等不可控器件构成的整流电路叫做不可控整流电路，由晶闸管等半控器件构成的整流电路称为半控型整流电路，由门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）以及绝缘栅双极晶体管（IGBT）等全控型器件构成等的整流电路称为全控整流电路。
按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。
本系统属于三相桥式全控整流电路，而三相可控整流电路一般有三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路。
三相半波可控整流电路只需要三个晶闸管，若带阻感负载，则只在正半周开通。
三相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次测电流中含直流分量，造成变压器铁心直流磁化。
为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的。
因此，实际中一般不采用半波整流，而采用全波整流。
三相可控整流电路中应用较多的是三相桥式全控整流电路，共六个晶闸管组成三对桥臂。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路为全波整流。
在u2一个周期内，整流电压波形脉动6次，脉动次数多于半波整流电路，该电路属于双脉波整流电路。
变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率也高。
1.1总体方案设计现要设计一三相桥式半控整流电路，带直流电动机负载，电压调节范围为0～220V。
整个系统可分为主电路和触发电路两部分，总体结构框图如下图1所示：1.2系统工作原理在系统主电路中，首先由主变压器将电网电压变换为需要的交流电压，接着由整流桥将交流电转化为直流电供给直流电动机负载。
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：三相桥式整流电路的设计（带反电动势的负载）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 110302025学生姓名陈绳鹏专业班级自动化111课程设计（论文）题目三相桥式整流电路的设计（带反电动势负载） 课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，多数由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
整流电路的种类很多，工业上广泛应用的三相桥式全控整流电路是从三相半波电路发展而来的。
两组三相半波整流电路，一组是共阴极，另一组是共阳极串联组成。
设计任务及要求1、确定系统设计方案，各器件的选型；2、设计主电路、触发电路、保护电路；3、各参数的计算（输出平均电压、平均电流、有功功率及波形分析）；4、建立仿真模型，验证设计结果。
5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。
技术参数输入电压：三相交流380V ，50HZ整流输出电压0~110V ，电流最大值10A ，反电动势 40V ，电阻10欧姆 进度计划1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、 系统功能分析（1天）3、 系统方案确定（1天）4、 主电路、触发电路等设计（2天）5、 各参数计算（1天）6、 仿真分析与研究（2天）7、 撰写、打印设计说明书（1天）8、 答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字：年 月 日摘要整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
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。
1. 三相半波可控整流电路，U 2=100V ，带电阻负载，R=5Ω，当α=60º时，要求：（1）画出u d 、i d 、i VT1的波形； （2）计算U d 、I d 、I dT 、I VT 。
（15分） 解答：（1）u d 、i d 、i VT1的波形见下图所示u di di R dVT 1VT 2VT 3（2）20.6751cos()6d U U πα⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦=67.5V I d =U d /R=13.5AI dT = I d /3=4.5AI VT1100(2. 三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U 2=100V ，R =1Ω，L =∞，L B =1mH ，求当α=30º、E =50V 时输出直流电压U d 、直流电流I d 和换相重叠角γ，并作出u d 、i VT1、i VT2的波形。
（2cos cos()2B d X I ααγ-+=）（15分）解：231.17cos 2B dd X I U U απ=- d d dU E I R -=得：2(1.17cos 3)/(23)94.63d B B U RU X E R X V παπ=++= 44.63d I A =cos cos()ααγ-+= 011.28γ=u d 、i VT1和i VT2的波形如下图：i i3.三相半波可控整流电路，U 2=100V ，带电阻电感负载，R=5Ω，L d 很大，当α=60º时，要求：（1）画出u d 、i d 、i VT1的波形； （2）计算U d 、I d 、I dT 、I VT 。
15分R d L dVT 1VT 2VT 3解答：（1）u d 、i d 、i VT1的波形见右图所示 （2）21.17cos dU U α==58.5VI d =U d /R=58.5/5=11.7AI dT = I d /3=3.9AI VT1==6.75A4. 三相半波可控整流电路，U 2=100V ，带电阻电感负载，输出端有续流二极管，R=5Ω，L d 很大，当α=30º时，要求：（1）画出u d 、i d 、i VT1的波形； （2）计算U d 、I d 、I dT 、I VT 。
