【图】三相半波可控整流电路的结构与工作原理

2022-05-26 12:37分类：电路图阅读：

三相半波可控性逆变电路的构造与原理

1、电阻器性负荷

三相半波可控性逆变电路接电阻器性负荷的接线方法如图所示3-10a)所显示。低压变压器原边绕阻一般连接成三角形，使三次谐波可以商品流通，以确保变电器电势差不产生崎变，进而减少谐波电流。副边绕阻为带中心线的星形接法，三个可控硅阳极氧化各自引至星型的三相，负极接在一起引至星型的圆心。这类可控硅负极接在一起的接线方法称共负极接线方法。共负极接线方法有利于分配有公共性线的开启电源电路，运用比较广泛。

三相可控性逆变电路的运作特点、各个地方波型、基本上排列与组合不但与负荷特性相关，并且与操纵角α有非常大关联，应按不一样α开展剖析。

(1) α＝0o
在三相可控性逆变电路中，操纵角α的测算起始点不会再挑选在直流电压由负变正的过零点，而挑选在各直流电压的相交点处，即当然换流器点，如图所示1b)中的1、2、3、1、…等处。那样，α＝0代表着在ωt1时给a相可控硅VT１门极上增加开启单脉冲ug1；在ωt2时给b相可控硅VT2门极上增加开启单脉冲ug2；在ωt3时给c相可控硅VT3门极上增加开启单脉冲ug3，这些，如图所示1c)所显示。

图1 三相半波可控性逆变电路

共负极接线方法三相半波整流电源电路中，可控硅的通断标准是哪直流电压最大与该相相接的元器件将通断。假如假设电源电路工作中已进到平稳情况，在ωt1时刻以前c相VT3已经通断，那麼在ωt1～ωt2期内内，a直流电压ua最大，VT1具有通断标准。ωt1时刻开启单脉冲ug1加在VT1门极上，VT1通断，负荷Rd上获得a直流电压，即ud=ua，如图所示1d)所显示。在ωt2～ωt3期内内，ub工作电压最大，ωt2時刻开启单脉冲ug2加进VT2门极上，VT2通断，Rd上获得b直流电压，ud=ub。

此外，b点电位差根据通断的VT2加进VT1的阳极氧化上。因为这时ub＞ua，使VT1承担反方向阳极氧化工作电压而关闭。VT2通断、VT1关闭，那样就完成了一次换流器。一样，在ωt3時刻又将产生VT2向VT3的换流器全过程。能够看得出，针对共负极接线方法的三相可控性逆变电路，换流器一直由低电位差相换至高电位相。为了更好地确保一切正常的换流器，务必使开启单脉冲的零线火线与开关电源零线火线一致。因为三相电源系统软件均衡，则三只可控硅将按一样的规律性接连不断地循环系统工作中，每管导通1/3周期时间。

共负极接线方法三相半波整流电源电路輸出交流电压波型为三相沟通交流直流电压的正自感电动势包络线，是一脉动饮料直流电，在一个周期时间内脉动饮料三次(三个波头)，最少脉动饮料頻率为直流的三倍。针对电阻器负荷，负荷电流量id波型与负荷工作电压ud波型同样。变电器副边绕阻电流量i2即可控硅中电流量iT。因而，a相绕阻中电流量波型也即VT1中电流量波型iT1为直流电脉动电流，如图所示1d)所显示。因此，三相半波整流电源电路有变电器铁芯直流电被磁化难题。

可控硅承担的工作电压分成三一部分，每一部分占1/3周期时间。以VT1管上的工作电压uT1为例子 (图1f) )：VT1通断时，为管损耗，uT1＝UT ≈ 0；VT2通断时，uT1＝uab；VT3通断时，uT1＝uac。在电流量持续标准下，不管操纵角α怎样转变，可控硅上工作电压波型一直由这三一部分构成，仅仅在不一样α下，每一部分波型的实际样子不一样。在α＝0°的场所下，可控硅上承担的全为反方向阳极氧化工作电压，最高值为相电压幅度值。

2、 α≤30°
图2表明了α＝30°时的波形。假定剖析前电源电路已进到平稳运行状态，由可控硅VT3通断。当历经a相当然换流器点处，虽ua＞uc，但可控硅VT1门极开启单脉冲ug1并未增加，VT1管不可以通断，VT3管再次工作中，负荷工作电压ud＝uc。在ωt1时刻，恰好α＝30°，VT1开启单脉冲来临，管道被开启通断，VT3承担反方向阳极氧化工作电压uca而关闭，进行可控硅VT3至VT1的换流器或c相至a相的换相，负荷工作电压ud＝ua。因为三相对称性，VT1将一直通断到120°后的時刻ωt2，产生VT1至VT2的换流器或a相至b相的换相。之后的全过程便是三相可控硅的轮着通断，輸出交流电压ud为三相电压在120°范畴内的一段包络线。负荷电流量id的波型与ud类似，如图2c)所显示。能够看得出，α＝30°时，负荷电流量逐渐发生过零点，电流量处在临界值持续情况。

图2 三相半波可控性逆变电路(α ≤ 30°) 图3 三相半波可控性逆变电路(α >30°)
可控硅电流量仍为直流电脉动电流，每管导通時间为1/3周期时间(120°)。可控硅工作电压仍由三一部分构成，每一部分占1/3周期时间，但因为α＝30°，除承担的反方向阳极氧化工作电压波型与α＝0°时有一定的转变外，可控硅上逐渐承担正方向阻隔工作电压，如图2e)所显示。

3、α＞30°
当操纵角α＞30°后，直流电流越来越不持续。图3得出了α＝60°时的各个地方工作电压、电流量波型。当一直流电压过零成负时，该相可控硅当然关闭。这时虽下一直流电压最大，但该相可控硅门极开启单脉冲并未来临而不可以通断，导致各相可控硅均不通断的局势，进而輸出交流电压、电流量均为零，电流量时断时续。一直需到α＝60°，下一相管道才可以通断，这时，管道的导通角低于120°

伴随着α角的提升，导通角也随着减少，直流电均值工作电压Ud也减少。当α＝150°时，θ＝0°，Ud＝0。其移相范畴为150°。因为电流量不持续，使可控硅上承担的工作电压与持续时有很大的不一样。其波型如图所示3e)所显示。

直流电均值工作电压Uｄ测算中应按α≤30°及α＞30°二种状况各自解决。
α≤30°时，负荷电流量持续，Ud的测算以下
(1)

当α＝0时，Ud＝Ud0＝1.17U2，较大。
α＞30°时，直流电流不持续，这时有
(2)
可控硅承担的较大反方向工作电压URM为相电压最高值 4-5，可控硅承担较大正方向工作电压UTM为可控硅不导通时的阴、阳极氧化间工作电压差，即直流电压最高值 4-6。

2、电交流电流

电感器负荷时的三相半波可控性逆变电路如图4a)所显示。假定负荷电感器充足大，直流电流id持续、竖直，幅度值为Id。当α≤30°时，交流电压波型与电阻器负荷时同样。当α＞30°后(比如α＝60°，如图4b))，因为负荷电感器Ld中磁感应电势差eL的功效，促使交流电流过零时可控硅不容易关闭。

以a相为例子，VT1在α＝60°的ωt1时刻导通，交流电压ud＝ua。当ua＝0的ω2時刻，因为ua的减少将造成穿过Ld中的电流量id发生减少发展趋势，电磁感应电势差eL的旋光性将阻拦id的减少，使VT1依然承担正方向阳极氧化工作电压通断。

即便当u2为负时，电磁感应电势差与负数直流电压之和(ua＋eL)仍能为正，使VT1再次承担正方向阳极氧化工作电压保持通断，直至ωt3時刻VT2开启通断，产生VT1至VT2的换流器截止。那样，当α＞30°后，ud波型中发生了负工作电压地区，与此同时各相可控硅通断120°，进而确保了负荷电流量持续，因此大电感器负荷下，虽ud波型脉动饮料非常大，乃至发生负数，但id波型竖直，脉动饮料不大。

因为电流量持续、稳定，可控硅电流量为120°宽，高宽比为Id的矩形框波，图4b)中得出了可控硅VT1中的电流量iT1波型。

在其中ωt2至ωt3范畴内的一段地区是借助Ld的电磁感应电势差eL保持的。可控硅上工作电压波型依然由三段构成，第一段占1/3周期时间，如图4b)中VT1管上工作电压uT1所显示。当VT1通断时不承担工作电压，uT1＝0；当VT1关闭时，因为一切一瞬间都是有一别的相可控硅通断而招来他直流电压，使VT1承担相对应的相电压。
直流电均值工作电压Ud为
(3)