第2章 单相可控整流电路.ppt

《电力电子技术》《电力电子技术》第第2 2章章可控整流电路可控整流电路 2. 1 2. 1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 2. 2 2. 2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 2. 3 2. 3 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路 2. 4 2. 4 晶闸管的简易触发装置晶闸管的简易触发装置本章内容本章内容: : 半波可控、桥式全控、桥式半控整流电路的半波可控、桥式全控、桥式半控整流电路的工作原工作原理理、、波形分析波形分析及及计算计算, ,续流二极管的作用续流二极管的作用及有关波及有关波形分析。形分析。晶闸管触发电路的晶闸管触发电路的基本工作原理基本工作原理。。学****要点学****要点: : 掌握掌握可控整流电路在不同性质负载下的可控整流电路在不同性质负载下的工作原理工作原理及及波形波形分析分析,控制角移相范围, ,控制角移相范围, 电流有效值、平均值的计电流有效值、平均值的计算算,对相位控制触发脉冲的基本要求。,对相位控制触发脉冲的基本要求。了解晶闸管简易触发电路的了解晶闸管简易触发电路的基本工作原理基本工作原理。。本章学****内容与学****要点本章学****内容与学****要点引言引言整流电路的分类: 整流电路的分类: 按组成的器件可分为按组成的器件可分为不可控不可控、、半控半控、、全控全控三种。三种。按电路结构可分为按电路结构可分为桥式电路桥式电路和和零式电路零式电路。。按交流输入相数分为按交流输入相数分为单相电路单相电路和和多相电路多相电路。。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,又分为单拍电路单拍电路和和双拍电路双拍电路。。整流电路: 出现最早的电力电子电路,将交流电变为直流电。 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路及波形 1 带电阻负载的工作情况变压器 T起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载的特点:电压与电流成正比, 两者波形相同。单相半波可控整流电路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier) ????t T VTR 0 a) u 1u 2u VTu di d ?t 1?2 ?ttt u 2u gu du VT?? 0 b) c)d) e) 00 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 VT VT 的的????移相范围为移相范围为 180 180 ??通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为方式称为相位控制方式相位控制方式,简称,简称相控方式相控方式。。首先,引入两个重要的基本概念: 触发延迟角:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用 a表示,也称触发角或控制角。导通角:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度,用θ表示。基本数量关系直流输出电压平均值为??????????????2 cos 1 45 .0) cos 1(2 2)( sin 22 1 2 2 2dU Ut tdU U (2-1) 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 2 2 带阻感负载的工作情况带阻感负载的工作情况带阻感负载的单相半波电路及其波形阻感负载的特点:电感对电流变化有抗拒作用,使得流过电感的电流不发生突变。讨论负载阻抗角 j、触发角 a、晶闸管导通角θ的关系。?t t ??t ?t ? u0 ?t ?2 ?t u0u0i0u0 ?? b) c)d) e) f) ++ 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路对单相半波电路的分析对单相半波电路的分析可基于上述方法进行: 可基于上述方法进行: 当当 VT VT 处于处于断态断态时,相当于时,相当于电路在电路在 VT VT 处断开, 处断开, i i d d =0 =0 。。当当 VT VT 处于处于通态通态时,相当于时,相当于 VT VT 短路短路。。单相半波可控整流电路的分段线性等效电路 a)VT 处于关断状态 b)VT 处于导通状态 a) b) VTR L VTR L u 2 u 2 电力电子电路的一种基本分析方法通过器件的理想化,将电路简化为分段线性电路。器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路当当 VT VT 处于通态时,如下方程成立: 处于通态时,如下方程成立: VT b) R Lu 2 b) VT 处于导通状态 tU Ri t iL? sin 2d d 2d d??( 2-2 )) sin( ) sin( tan????????????e( 2-4 ) 初始条件: ω t= a , id=0