idRudEudEO?idO???tId?tb)a)
在|u2|>E时,才有晶闸管承受正电压,有导通的可能。导通之后,ud=u2, 直至|u2|=E,
id即降至0使晶闸管关断,此后ud=E 。与电阻负载时相比,晶闸管提前了电角度δ停止导
电,δ称为停止导电角。在a 角相同时,整流输出电压比电阻负载时大。负载为直流电动机时,如果出现电流断续则电动机 的机械特性将很软 。为了克服此缺点,一般在 主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器,用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。
VT1VT2i2u2bidTa)audVDRLRVD3u2b)VD4Oud?t??t?tIdId???OidiVTOiVD1iVTOiVD2OiVD3R4IdId????t?tIdOi2O?Id?t?t这时整流电压ud的波形和负载电流id的波形与电感负载电流连续时的波形相同,ud的计算公式亦一样。
为保证电流连续所需的电感量L可求出
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i1u1TVT1u2u2VT2udRudO?i1O?t?ta)b)单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。 变压器不存在直流磁化的问题。单相全波与单相全控桥的区别
(1)单相全波中变压器结构较复杂,绕组及铁芯对铜、铁等材料的消耗多。
(2)单相全波只用2个晶闸管,比单相全控桥少2个,相应地,门极驱动电路也少2个;但是晶闸管承受的最大电压为,是单相全控桥的2倍。
(3)单相全波导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少1个,因而管压降也少1个。 从上述(2)、(3)考虑,单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用。
单相全控桥中,每个导电回路中有2个晶闸管,为了对每个导电回路进行控制,只需1个晶闸管就可以了,另1个晶闸管可以用二极管代替,从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路(先不考虑VDR)。
半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。
单相半控桥带阻感负载的情况 假设负载中电感很大,且电路已工作于稳态 在u2正半周,触发角a处给晶闸管VT1加触发脉冲,u2经VT1和VD4向负载供电。 u2过零变负时,因电感作用使电流连续,VT1继续导通。但因a点电位低于b点电位,使得电流从VD4转移至VD2,VD4关断,电流不再流经变压器二次绕组,而是由VT1和VD2续
VT1VT2idTa)i2u2audbVDRLRVD3u2b)VD4Oud?t??t?tIdId???OidiVTOiVD1iVTOiVD2OiVD3R4IdId????t?tIdOi2O?Id?t?t 36
流。
在u2负半周触发角a 时刻触发VT3,VT3导通,则向VT1加反压使之关断,u2经VT3和VD2向负载供电。u2过零变正时,VD4导通,VD2关断。VT3和VD4续流,ud又为零。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。 单相桥式半控整流电路的另一种接法
相当于把图中的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4,这样可以省去续流二极管VDR,续
VT1VD3Tu2负载VT2VD437
流由VD3和VD4来实现。
小结:1.单相桥式可控整流电路在电阻负载下的工作情况 2、单相桥式可控整流电路在其他负载下的工作情况 作业布置: 审批: 后记:
周次: 时间:
课题:第三节 三相半波可控整流电路 课时:2课时
教学目标::1、掌握三相半波可控整流电路的工作原理 2、掌握不同负载下三相半波可控整流电路的整流情况 3、会对三相半波可控整流电路的主要参数进行简单的计算 重点、难点:三相半波可控整流电路的工作原理 教具:教材 教学方法:讲授法
时间分配:回顾 10分钟 新授 70分钟 小结 15分钟 作业布置 5分钟 教学过程: 相关知识 1. 电阻负载
Ta)abcudu2??=0uab)O?t1uGOudOiVT1VT1VT2VT3idubucR?t2?t3?tc)?td)?te)f)OuVT1?t?tuabuacO电路的特点:
变压器二次侧接成星形得到零线,而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。 三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源,其阴极连接在一起——共阴极接法 。 自然换相点:假设将电路中的晶闸管换作二极管,成为三相半波不可控整流电路。 一周期中,在
t1-t2期间,
t2-t3期间, t3-t4期间,
VD1导通,ud=ua 在 VD2导通,ud=ub 在
VD3导通,ud=uc
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二极管换相时刻为自然换相点,是各相晶闸管能触发导通的最早时刻,将其作为计算各晶闸管触发角a的起点,即a =0°。
a =0°时的工作原理分析,变压器二次侧a相绕组和晶闸
管VT1的电流波形,变压器二次绕组电流有直流分量。 晶闸管的电压波形,由3段组成:
第1段,VT1导通期间,为一管压降,可近似为uT1=0。
第2段,在VT1关断后,VT2导通期间,uT1=ua-ub=uab,为一段线电压。
第3段,在VT3导通期间,uT1=ua-uc=uac为另一段线电压。 a<30°时的波形(图2-13 )负载电流处于连续和断续之间的临界状态。
a>30°的情况(图2-14 )
特点:负载电流断续,晶闸管导通角小于120° 。 整流电压平均值的计算:
1Ud?2?3??5???6??2U2sin?td(?t)?636U2cos??1.17U2cos?2? (1)a≤30°时,负载电流连续,有: 当a=0时,Ud最大,为 。
Ud?12?3?????2U2sin?td(?t)?632??????U2?1?cos(??)??0.675?1?cos(??)?2?66???? (2)a>30°时,负载电流断续,晶闸管导通角减小,此时有:
1.21.17Ud/U20.80.42030136090?/(°)120150
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