三相桥式整流电路的设计（带阻感反电势负载） 6
图2.2反电动势α=0°时的波形
α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压 ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。
直接从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大（正得最多）的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小（负得最多）的相电压，输出整流电压 ud为这两个相电压相减，是线电压中最大的一个，因此输出整流电压ud波形为线电压在正半周的包络线。
由于负载端接得有电感且电感的阻值趋于无穷大，当电流增加时，它的极性阻止电流增加，当电流减小时，它的极性反过来阻止电流减小。电感的这种作用使得电流波形变得平直，电感无穷大时趋于一条平直的直线。
为了说明各晶闸管的工作的情况，将波形中的一个周期等分为6段，每段为60o，如图2所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如表所示。由该表可见，6个晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。
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表1 α=0时晶闸管工作情况
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时段 共阴极组中导通的晶闸管 共阳极组中导通的晶闸管 输出电压Ud
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb 图2.3给出了α=30o时的波形。从ωt1角开始把一个周期等分为6段，每段为60o
与α＝0o时的情况相比，一周期中ud波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律。区别在于，晶闸管起始导通时刻推迟了30o,组成 ud 的每一段线电压因此推迟30o，ud平均值降低。晶闸管电压波形也相应发生变化如图所示。图中同时给出了变压器二次侧a相电流 ia 的波形，该波形的特点是，在VT1处于通态的120o期间，ia为正，由于大电感的作用，ia波形的形状近似为一条直线，在VT4处于通态的120o期间，ia波形的形状也近似为一条直线，但为负值。
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图2.3反电动势α=30°时的波形
时段 共阴极组中导通的晶闸管 共阳极组中导通的晶闸管 输出电压Ud Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb 表2 α=30°时晶闸管工作情况
由以上分析可见，当α≤60时，ud波形均连续，对于带大电感的反电动势，id波
o
形由于电感的作用为一条平滑的直线并且也连续。当α＞60o时，如α＝90o时电阻负载情况下的工作波形如图3.4所示，ud平均值继续降低，由于电感的存在延迟了VT的关断时刻，使得ud的值出现负值，当电感足够大时，ud中正负面积基本相等，ud平均值近似为零。这说明带阻感的反电动势的三相桥式全控整流电路的α角的移相范围为90度由以上分析可见，当α≤60o时，ud波形均连续，对于带大电感的反电动势，id波形由于电感的作用为一条平滑的直线并且也连续。当α＞60o时，如α＝90o时电阻负载情况下的工作波形如图3.4所示，ud平均值继续降低，由于电感的存在延迟了VT的关断时刻，使得ud的值出现负值，当电感足够大时，ud中正负面积基本相等，ud平均值近似为零。这说明带阻感的反电动势的三相桥式全控整流电路的α角的移相范围为90度。
表2 α=90°时晶闸管工作情况
时段 共阴极组中导通的晶闸管 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 8
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共阳极组中导通的晶闸管 输出电压Ud
图2.3反电动势α=90°时的波形
VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb ? 第三章 参数选型
3.1
电源参数
为了设计三相桥式全控整流电路，将三相交流电作为电源，三相电分别为a,b,c三相，每相相电压为220V，频率为50Hz，a,b,c三相相位分别相差120。
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