三相可控整流电路Doc1.doc教案

青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时复习提问板画电路指导分析工作原理板画电路波形图指导学生快速地板画波形的技巧1、晶闸管的导通条件2、三相半波可控整流电路的电路结构、工作原理、波形图的分析。电路·引言：（1）其交流侧由三相电源供电。（2）当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波应采用三相整流电路。（3）最基本的是三相半波可控整流电路。（4）应用最为广泛的三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等。一、三相半波可控整流电路了解三相整流的特点，系统了解三相整流的应用情况熟悉电路学会板画三相电源波形图的方法图2-1-1三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a=0°时的波形青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时分析说明指导观察波形图的导通特点1、电阻性负载电路分析为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。假设将晶闸管换作二极管，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。自然换相点：在相电压的交点t1、t2、t3处，均出现了二极管换相，称这些交点为自然换相点。将其作为的起点，即=0。三个晶闸管轮流导通120，ud波形为三个相电压在正半周期的包络线。变压器二次绕组电流有直流分量。晶闸管电压由一段管压降和两段线电压组成，随着增大，晶闸管承受的电压中正的部分逐渐增多。☞=30负载电流处于连续和断续的临界状态，各相仍导电120。先从三相不可控电路进行回顾分析，自然过渡到三相可控电路熟悉工作原理掌握分析方法能独立分析各工作波形=30°u2uaubucOtOtOtOtOtuGuduabuact1iVT1uVT1uacωt1ωt2ωt3ωt4青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时总结提示30当导通一相的相电压过零变负时，该相晶闸管关断，但下一相晶闸管因未触发而不导通，此时输出电压电流为零。负载电流断续，各晶闸管导通角小于120基本数量关系电阻负载时角的移相范围为150。整流电压平均值≤30时，负载电流连续，有当=0时，Ud最大，为Ud=Ud0=1.17U2。30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有负载电流平均值为晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次线电压峰值,即闸管阳极与阴极间的最大电压等于变压器二次相电压的峰值，即了解公式推倒过程熟记公式结果tttt=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1cos17.1cos263)(sin2321226562UUttdUUd)6cos(1675.0)6cos(1223)(sin2321262UttdUUdRUIdd22UUFM22245.2632UUUURM青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时指导分析Ud/U2变化规律板画阻感负载电路图引导学生进行记忆提问电感的作用Ud/U2随变化的规律图3-16三相半波可控整流电路Ud/U2与的关系2、阻感负载电路分析L值很大，整流电流id的波形基本是平直的，流过晶闸管的电流接近矩形波。≤30时，整流电压波形与电阻负载时相同。＞30时，当u2过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而VT1继续导通，直到下一相晶闸管VT2的触发脉冲到来，才发生换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断。了解知识回顾电感的用途为下面电路原理的分析作准备03060901201500.40.81.21.17321/(°)Ud/U2图2-1-5三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a=60°时的波形青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时比较指导板画电路分析讲解基本数量关系的移相范围为90。整流电压平均值Ud/U2与的关系L很大，如曲线2所示。L不是很大，则当30后，ud中负的部分可能减少，整流电压平均值Ud略为增加，如曲线3所示。变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值，即三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。三相桥式可控整流电路1、电路组成原理图阴极连接在一起的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。共阴极组中与a，b，c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组中与a，b，c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4，VT6，VT2。晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6带电阻负载时的工作情况电路分析：各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。比较记忆熟悉公式应用熟悉全控桥电路结构与三相半波比较记忆cos17.12dUU03060901201500.40.81.21.17321/(°)Ud/U2ddTIIII577.0312ddAVTIII368.057.1)(245.2UUURMFMTaV1bV3cV5udidV4V6V2LR青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时分析板画波形图提示总结电路在不同的控制角导通规律当≤60时ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形的形状是一样的，也连续。=0时，ud为线电压在正半周的包络线。波形见下图表：三桥式全控整流电路电阻负载=0时晶闸管工作情况时段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb=30时，晶闸管起始导通时刻推迟了30，组成ud的每一段线电压因此推迟30，ud平均值降低，波形见图=60时，ud波形中每段线电压的波形继续向后移，ud平均值继续降低。=60时ud出现了为零的点，波形见当60时因为id与ud一致，一旦ud降为至零，id也降至零，晶闸管关断，输出整流电压ud为零，ud波形不能出现负值。=90时的波形。三相桥式全控整流电路的一些特点每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，掌握分析方法并巩固工作原理总结管子导通规律u2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubt1OtOtOtOt=0°iVT1uVT1青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时板画波形图板画提示90度时的电路输出波形的分析方法共阴极组的和共阳极组的各1个，且不能为同一相的晶闸管。对触发脉冲的要求6个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。整流输出电压ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲宽脉冲触发：使脉冲宽度大于60（一般取80~100）双脉冲触发：用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60，脉宽一般为20~30。常用的是双脉冲触发。晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也一样。掌握导通规律有助于电路分析理解掌握独立分析不同角度时的波形图，培养解决问题的能力观察比较总结脉冲特点ud1ud2uduaubucuaubtOtOtOtOtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1=60°ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠⅡⅢⅣⅤⅥubucOtt1OtOtuVT1青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时阻感负载电路指导分析公式给出阻感负载时的工作情况电路分析当≤60时ud波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于电流，当电感足够大的时候，id、iVT、ia的波形在导通段都可近似为一条水平线。=0时的波形见图3-23，=30时的波形见图。当60时由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分。=90时的波形图。基本数量关系带电阻负载时三相桥式全控整流电路角的移相范围是120，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的角移相范围为90。整流输出电压平均值带阻感负载时，或带电阻负载≤60时学会举一反三的分析电路会分析不同控制角的输出波形比较法记忆公式ud1u2ud2u2LudidtOtOtOtOua=0°ubuct1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥiVT1=90°ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabⅠⅡⅢⅣⅤⅥuduacuabuactOtOtOubucuat1uVT1cos34.2)(sin63123232UttdUUd青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时内容地位说明指导分析带电阻负载且60时输出电流平均值为Id=Ud/R。当整流变压器采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图，为正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波，其有效值为：晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。三相桥式全控整流电路接反电势阻感负载时的Id为：式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。三、变压器漏感对整流电路的影响上图考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形分析从VT1换相至VT2的过程t1时刻之前VT1导通，t1时刻触发VT2，因a、b两相均有漏感，故ia、ib均不能突变，于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，两相间电压差为ub-ua，它在两相组成的回路中产生环流ik如图所示。ik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断，换流过程结束熟悉公式比较记忆了解实际电路的工作情况有利于分析问题解决问题能力的提高REUIdd)3cos(134.2)(sin63232UttdUUd2221222()0.8162333ddddIIIIIudidtOtOiciaibiciaIduaubuc青岛市技师学院教案用纸编号：QGJ-QR=JW-16版本号：A/0流水号：第页共页教师活动教学内容学生活动教学目标课时