《电力电子系统的计算机仿真》综合训练说明书
2 三相桥式全控整流电路设计
2.1主电路设计
三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。将其中阴极连接在一起的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。
图1 三相桥式全控整流电路原理图
2.2 对触发脉冲的要求
三相桥式全控整流电路其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／3的宽脉冲。
宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔 π／3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1- VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，如图1所示。
共阴极组VT1，VT3，VT5的脉冲依次相差2π／3，同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和 VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，这样给分析带来了方便。
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3 三相桥式整流电路工作原理
3.1 工作原理
为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律，分析输出波形的变化规则，下面研究几个特殊控制角，先分析α=0的情况，也就是在自然换相点触发换相时的情况。
为了方便，将一个周期分为6等分，如图3-1。
图3-1 晶闸管导通的6个周期
在第Ⅰ段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管VTI被触发导通，b相电位最低，所以供阳极组的晶闸管VT6被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载，再经VT6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为
Ud=Ua-Ub=Uab
经过60°后进入第Ⅱ段时期。这时a相电位仍然最高，晶闸管VTl继续导通，但是c相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管VT2，电流即从b相换到c相，VT6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经VTl、负载、VT2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为
Ud=Ua-Uc=Uac
再经过60°，进入第Ⅲ段时期。这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管VT3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管VT2因电
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位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为
Ud=Ub-Uc=Ubc
其余的依此类推可得到Uba，Uca，Ucb的电压。于是得到晶闸管的导通情况及输出整流电压的情况如表1所示：
表1 晶闸管的导通情况及输出整流电压
时段 I II III IV V VI 共阴级组中导通的晶闸管 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 VT1 共阴级组中导通的晶闸管 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 VT6 整流输出电压 ua-ub=uab ua-uc=uac ub-uc=ubc ub-ua=uba uc-ua=uca uc-ub=ucb
3.2 带阻感性负载时的工作情况
整流电路的负载为阻感负载。由于负载端接得有电感且电感L=10H，电感对电流变化有抗拒作用。流过电感器件的电流变化时，在其两端产生感应电动势，它的极性是阻止电流变化的。当电流增加时，它的极性阻止电流增加，当电流减小，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，而当电感为无穷大的时候，使得负载电流近似为一条直线。阻感性负载桥式整流电路移相范围是0 o～90 o 。
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（1）触发角α=0o
图3-2 触发角α=0o
（2）触发角α=30o
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图3-3 触发角α=30o
（3）触发角α=60 o
图3-4 触发角α=60 o
（4）触发角α=90o
图3-5 触发角α=90o
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