【三相桥式全控整流电路】是一种重要的电力电子技术,主要应用于交流电源到直流电源的转换。这种电路由六个晶闸管组成,分别连接在三相电源的两极之间,形成一个桥式结构,因此称为三相桥式全控整流电路。
**一、电路结构与工作原理**
1. **电路构成**:三相桥式全控整流电路由两个三相半波整流电路串联而成,分为共阳极组和共阴极组。每个组包含三个晶闸管,总共六个晶闸管(VT1-VT6)。
2. **工作原则**:在电路运行过程中,任何时刻都必须有两个晶闸管同时导通,一个在共阳极组,另一个在共阴极组,确保负载电流的连续性。晶闸管的导通角度为120度,每60度会有一个晶闸管进行换流。
3. **电压波形**:整流输出电压ud由电源线电压uab、uac、ubc、uba、uca和ucb的轮流输出组成。每只晶闸管导通120度,然后由另一只接替,形成周期性的电压波形。
**二、电路工作状态与波形分析**
1. **电阻负载**:
- 当控制角a小于等于60度时,ud波形连续,负载电流id与ud波形形状相似。
- 当a大于60度时,ud波形每60度有一段为零,但ud波形不会出现负值。
2. **阻感负载**:
- 当a小于等于60度时,工作状态与电阻负载类似,ud波形连续。
- 当a大于60度时,ud波形会出现负的部分,与电阻负载情况不同。
**三、触发脉冲要求**
1. **双窄脉冲**:触发某一相晶闸管时,需要同时对前一相晶闸管发出辅助脉冲。
2. **单宽脉冲**:在特定条件下,也可以采用单宽脉冲进行触发。
**四、定量分析**
1. **整流输出电压平均值**:
- 电阻负载下,整流电压平均值随控制角a变化。
- 反电势阻感负载下,Id=Ud/R,其中R是负载电阻,E是反电动势。
2. **电流平均值**:对于阻感负载,当电流连续时,Id等于输出电压Ud除以负载电阻R。
3. **晶闸管电压、电流分析**:这些参数的定量分析与三相半波整流类似。
4. **变压器电流与视在功率**:
- 二次侧电流为正负半周各120度的矩形波。
- 通过计算电流的有效值,可以得出变压器二次侧的视在功率,并进一步计算一次侧的视在功率。
三相桥式全控整流电路广泛应用于电机控制、电镀、电解等领域,其优点在于可以调整输出电压的大小和方向,实现电机的可逆运转。通过对触发脉冲的精确控制,能够有效调整电路的工作状态,满足不同的应用需求。