意盛流电路⑩D⊙乎换》 2。单可整流电路 2。9三可控整流电路 2。变医器漏感剥整流电的影响 2.4电客液的不可控整流电路 25流电的谐液和功率因邀 2。大功率可整流电路 2.7整流电路的有源逆变工作状态 28晶闸管潜留电动视系统 9控电路的驱动控制、 本章小结 Power electronics
1 第2章 整流电路(AC/DC变换） 2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 电容滤波的不可控整流电路 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.6 大功率可控整流电路 2.7 整流电路的有源逆变工作状态 2.8 晶闸管滞留电动机系统 2.9 相控电路的驱动控制 本章小结
8国器愿对区流电的 虑包括变压器派感在内的交流侧电感的影响换向过罹仑態瞬鲤完成 区人面论物 因a、b两相均有漏感,故 in、ib均不能突变。于是 VT1和ⅥT2同时导通, 相当于将a、b两相短 d4 路,两相间电压差为lb 在两相组成的回路中产 K然 生环流k =i逐渐增大,i=lt 逐渐减小。当增大到等 于时,in=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 Power electronics 2
2 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，换向过程不能瞬间完成。 现以三相半波为例，然后将其结论推广。 R a b c T L ud i c i b i a LB LB LB i k V T1 V T2 V T3 ud i d O t O t i c i a i b i c i a I d u a ub uc VT1换相至VT2的过程： ⚫ 因a、b两相均有漏感,故 i a、ib均不能突变。于是 VT1和VT2同时导通， ⚫ 相当于将a、b两相短 路，两相间电压差为ub – ua在两相组成的回路中产 生环流i k。 ⚫ ik=ib逐渐增大，i a =Id -ik 逐渐减小。当i k增大到等 于Id时，i a=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
(gp 换相重叠角—换相过程持续的时间,用电角度y表示 整流输出电压瞬时值为 u +u u +L B B (2-30) dt 2 换相压降换相导致u均值降低多少,用△U表示 5丌 入Ua=2z/36+a +a+y (ub -udd(at) (2-31) 3 ta+y 6 2丌 L)() a di 3 atr 3 3 6 2丌 b d(at) 2丌 olGa X bd +a 2丌 Power electronics 3
3 换相压降 换相导致ud均值降低多少，用△Ud 表示 换相重叠角 换相过程持续的时间，用电角度 表示。 整流输出电压瞬时值为 2 k a b b B k d a B u u dt di u L dt di u u L + = + = − = （2-30） k B d I B k b k b b b d b d d t L di X I dt di L d t dt di u u L U u u d t d 2 3 2 3 ( ) 2 3 ( ) ( ) 2 3 ( ) ( ) 2 / 3 1 0 6 5 6 5 6 5 6 5 6 5 6 5 = = = = − − = − + + + + + + + + + （2-31）
(gp 换重叠角y的计算,由(2-30)式得 √6U2Sin(~32 ub-uo)/(2L (2-32) dt 2LB 由上式得 67 5元 sin( at (2-33) dot 2XB 6 进而得出 6+a 2r SIn( ot 5t )d(ot)=2X B cos a-cos(at (2-34) Power electronics
4 换重叠角 的计算，由（2-30）式得 B b a B k L U t u u L dt di 2 ) 6 5 6 sin( ( )/(2 ) 2 − = − = （2-32） 由上式得 ) 6 5 sin( 2 6 2 = t − X U d t di B k （2-33） = − = − − + ) 6 5 cos cos( 2 6 ) ( ) 6 5 sin( 2 6 2 6 5 2 a t X U t d t X U i B t b k （2-34） 进而得出
(gp 当ot=5x/6+a+y时,ik=l,于是 60. =2x.Icos- cos(atr) (2-35) cos a-cos(a+n 2xB/d (2-36) 6U y随其它参数变化的规律 1)l越大则y越大; 2)X越大y越大; 3)当a90时,a越小则y越大 Power electronics 5
5 当 时，ik = Id t = 5 / 6 + + , 于是 cos cos( ) 2 6 2 = − + B d X U I （2-35） 6 2 2 cos cos( ) U X I B d − + = （2-36） 随其它参数变化的规律： 1）Id越大则 越大； 2）XB越大 越大； 3）当 ≤90时， 越小则 越大
(gp 变医器漏感对各种整流电路的影响 表22各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算 电路形式单相单相全三相三相全m脉波 全波控桥半波控桥整流电路 X 3X △U 2X 3X nX① 丌 2T 2丌 2/ X 2X I 2X I lax cos(atn B 6U 6U sin 注:①单相全控桥电路中,环流是从-变为l。本表所列通用公式不适用; ②三相桥等效为相电压等于V3U2的6脉波整流电路,故其m=6,相电压按 √3U2代入 Power electronics 6
6 表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算 注：①单相全控桥电路中，环流ik是从-Id变为Id。本表所列通用公式不适用； ②三相桥等效为相电压等于√3U2 的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按 √3U2代入。 cos −cos(+ ) 电路形式 单相 全波 单相全 控桥 三相 半波 三相全 控桥 m脉波 整流电路 ① ② d U d B I X d B 2 I X 2 d B 2U I X 2 d B 2 2 U I X 2 B d 6 2 U X I 2 B d 6 2 U X I m U I X 2 sin 2 d B d B 2 3 I X d B 3 I X d B 2 I mX 变压器漏感对各种整流电路的影响
(gp 变压器漏感对整流电影响的一些结论 l)出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值匕降低。 2)整流电路的工作状态增多。 3)晶闸管的dt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dit 4)换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du日t,可能使晶闸 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。 Power electronics
7 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 ，整流输出电压平均值Ud降低。 2) 整流电路的工作状态增多。 3) 晶闸管的di/dt 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di/dt。 4) 换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸 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
意盛流电路⑩D⊙乎换》 2。单可整流电路 2。9三可控整流电路 2。变医器漏感剥整流电的影响 2.4电客液的不可控整流电路 25流电的谐液和功率因邀 2。大功率可整流电路 2.7整流电路的有源逆变工作状态 28晶闸管潜留电动视系统 9控电路的驱动控制、 本章小结 Power electronics
8 第2章 整流电路(AC/DC变换） 2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 电容滤波的不可控整流电路 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.6 大功率可控整流电路 2.7 整流电路的有源逆变工作状态 2.8 晶闸管滞留电动机系统 2.9 相控电路的驱动控制 本章小结
(gp 84电客浪的不可壓电路 2,4。电客液的单不可控整流电路 2.4.2电客滚液的三不可整流电路 Power electronics
9 2.4 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 2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
(gp 204电容的单可经电路 工作原理及渡形分祈 基本工作过程 在2正半周过零点至 VD. N VD Wt=0期间,因a<, 故二极管均不导通,电 容C向R放电,提供负载 所需电流。 至Wt=0之后,u2将 要超过a,使得V1和 V4开通,ua=l,交流 电源向电容充电,同时 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向负载R供电 a)电路 b)波形 Power electronics 10
10 2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 a ) + u C R 1 u2 i 2 V D1 V D3 V D2 V D4 i d i C i R ud b) 0 i ud 2 t i,ud 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 1.工作原理及波形分析 基本工作过程 ⚫在u2正半周过零点至 wt = 0期间，因u2<ud， 故二极管均不导通，电 容C向R放电，提供负载 所需电流。 ⚫ 至wt = 0之后，u2将 要超过ud，使得VD1和 VD4开通，ud= u2，交流 电源向电容充电，同时 向负载R供电