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demo3_2_2三相桥式全控整流电路(阻性负载)
三相桥式全控整流电路拓扑如下图所示,阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1 ,VT3 ,VT5 )称为共阴极组;阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4 , VT6 ,VT2 )称为共阳极组,共阴极组中与a,b,c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1 ,VT3 ,VT5 ,共阳极组中与a,b,c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4 ,VT6 ,VT2 。晶闸管的导通顺序为VT1 -VT2 -VT3 -VT4 -VT5 -VT6 。
当负载为阻性负载时,各自然换相点既是相电压的交点,同时也是线电压的交点。当α≤60°时,ud 波形均连续,对于电阻负载,id 波形与ud 波形的形状是一样的,也连续,ud 为线电压在正半周的包络线。α=0°时,原理结果及仿真结果如下:
晶闸管导通顺序如下表
α=30°时,晶闸管起始导通时刻推迟了30°,组成ud的每一段线电压因此推迟30°,ud平均值降低,α=30°时原理图及仿真结果如下
α=60°时,晶闸管起始导通时刻推迟了60°,组成ud的每一段线电压因此推迟60°,ud平均值继续降低,α=30°时原理图及仿真结果如下
当α>60°时,因为id与ud一致,一旦ud降为至零,id也降至零,晶闸管关断,输出整流电压ud为零,ud波形不能出现负值。α=90°时,结果如下:
三相桥式全控整流电路的特点:1)每个时刻均需2个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,共阴极组的和共阳极组的各1个,且不能为同一相的晶闸管。2)6个晶闸管的脉冲按VT1 -VT2 -VT3 -VT4 -VT5 -VT6的顺序,相位依次差60° 。3)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120°,共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120° 。4)同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6, VT5与VT2,脉冲相差180°。
整流输出电压ud一周期脉动6次,每次脉动的波形都一样,故该电路为6脉波整流电路。在整流电路合闸启动过程中或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲。晶闸管的触发方式主要有两种:
宽脉冲触发:使脉冲宽度大于60°(一般取80°~100°)
双脉冲触发:用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差60°,脉宽一般为20°~30°。最常用的是双脉冲触发。带电阻负载时三相桥式全控整流电路α角的移相范围是120°。当α<60°时有
当α>60°时有
demo3_2_2三相桥式全控整流电路(阻感负载)
当α≤60°时,ud波形连续,电路的工作情况与带电阻负载时十分相似,各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于电流,当电感足够大的时候,id、iVT、ia 的波形在导通段都可近似为一条水平线。α=0°时,原理图及仿真结果如下,
α=30°时,原理图及仿真结果如下,
当α>60°时,由于电感L的作用,ud波形会出现负的部分。α=90°时的波形如下
带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的α角移相范围为90°。
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