1、 1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路 1 1 主电路设计及原理主电路设计及原理 1.1 1.1 主电路设计主电路设计 其原理图如图 1 所示。 图 1 三相半波可控整流电路原理图 为了得到零线，整流变压器的二次绕组必须接成星形，而一次绕组多接成三 角形，使其 3 次谐波能够通过，减少高次谐波的影响。三个晶闸管的阳极分别接 入 u、v、w 三相电源，它们的阴极连接在一起，称共阴极接法，这对触发电路有 公共线者连线较方便，用得较广。 1.2 1.2 主电路原理说明主电路原理说明 2 图 1.1 三相半波可控整流电路电阻负载 时的波形 图 1.2 三相半波可控整流电路电阻负载 时的波形 3
2、 图 1.3 三相半波可控整流电路电阻负载 时的波形 稳定工作时，三个晶闸管的触发脉冲互差 120，规定t=/6 为控制角 的起点，称为自然换相点。三相半波共阴极可控整流电路自然换相点是三相电源 相电压正半周波形的交叉点，在各相相电压的/6 处，即t1、t2、t3 ， 自然换相点之间互差 2/3，三相脉冲也互差 120。 在t1 时刻触发 VT1，在t1t2 区间有 uuuv、uuuw，u 相电压最 高，VT1 承受正向电压而导通，输出电压 uduu。其他晶闸管承受反向电压而不 能导通。VT1 通过的电流 iT1 与变压器二次侧 u 相电流波形相同，大小相等。 在t2 时刻触发 VT2，在t2
3、t3 区间 v 相电压最高，由于 uuuv，VT2 承受正向电压而导通， uduv。VT1 两端电压 uT1=uu-uv= uuv30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有： 当 0 150时， d U= 0 5 6 6 d22 1 2sin()1.17cos 2/ 3 UUtdtU 6 d22 1 2sin()0.6751cos(/ 6) 2/ 3 UUtdtU 公式 1 公式 2 5 负载电流的平均值 d I为 d d U I= R 由于晶闸管是交替工作的，流过晶闸管的平均电流为 dTd 1 I=I 3 2.22.2 晶闸管的有效值：晶闸管的有效值： （1）30时 （2）a30时， 3
4、 3器件额定参数计算器件额定参数计算 3.1 3.1 变压器参数变压器参数 有要求之电压在 50-300V 连续可调，当= 0 0时， d U=300V。由公式 1， d U= 2 1.17cosU，则， 2 U= 1.17 cos d U 得之：二次侧有效值 2 U=256.4V，考虑到一定的裕量取 2 U=290V。 三相交流电源，线电压为 380V，则一次侧的有效值 1 U=220V。变压器变比 K= 1 2 U U = 220 290 =0.76 3.2 3.2 晶闸管参数晶闸管参数 把 2 U=290V， d U=300V 代入公式 1 知：控制角 0 =28；把 2 U=290V，
5、 d U=50V 代入公式 2 知：控制角 0 =108； 考虑到一定的电压裕量，取 00 0150，按此时的取值范围电压的调节范 围为： 0 0340 d U；满足裕量要求。 控制角的移相范围： 00 28108 晶闸管最大有效值： （把= 0 28代入公式 3） Tm ax I =20A 5 6 6 2 T 2 2sin 3 2121 ()cos 2 2232 Ut U Idt RR d 6 T 2 2sin 3 512211 ()cos 2sin 2 22644 UtU Idt RR d 公式 3 公式 4 6 二次侧有效值： 2 I= Tm ax 3 I=34.6A 3.33.3 变压器容量变压器容量 由 22 S =3U I，把 2 U、 2 I代入知： 22 S =3U I=17.399KVA 故变压器额定容量取 20KVA 3.4 3.4 晶闸管额定电压晶闸管额定电压 晶闸管电压定额 （一般取额定电压为正常工作电压时晶闸管所承受峰值电压 的 2-3 倍） N U=(23) 2 6U N U=（14202131）V 故晶闸管的额定电压取为 2KV 3.53.5 晶闸管额定电流晶闸管额定电流 晶闸管通态平均电流： 20 =12.7 1.571.57 T T(AV) I IA 考虑裕量，
