三相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路,它能够将三相交流电转换为直流电。小编将深入探讨三相桥式全控整流电路带阻感负载的特点、工作原理以及设计要求,帮助读者全面了解这一重要的电力电子技术。
1.电路组成与工作原理
三相桥式全控整流电路由六只晶闸管组成,其中VS₁、VS₂、VS₃为共阴极组,VS₄、VS₅、VS₆为共阳极组。这种电路能够实现三相交流电到直流电的转换,通过控制晶闸管的导通和关断来实现电压和电流的控制。
2.控制角与导通角
在交流电源的一个周期内,晶闸管在正向阳极电压作用下不导通的电角度称为控制角或移相角,用α表示;导通的电角度称为导通角,用θ表示。这两个角度对于整流电路的性能至关重要。
3.电流计算
在三相380V时,电动机每千瓦的电流约为2A。即将“千瓦数加一倍”(乘2)就是电流。对于电热设备,三相380V的电热设备,每千瓦的电流为1.5A。即将“千瓦数加一半”(乘1.5),就是电流。
4.仿真算法与设计要求
设计要求包括三相交流电压源380V50Hz,内阻为0.001Ω,仿真算法为ode23t,最大步长为1e-5。
5.移相范围
三相桥式全控整流电路带阻感负载时移相范围为180°。这意味着在电路运行过程中,控制角α可以调节的范围是0°到180°。
6.阻感性负载特点
三相桥式整流阻感性负载的特点是电流连续,电流脉动减小,且平稳。6个晶闸管每隔60度有一个晶闸管换流,在同一时刻共阴极组与共阳极组各有一个晶闸管同时导电,每晶闸管导电时间是120度电角度。
7.电路发展
三相桥式全控整流电路是从三相半波可控整流电路发展起来的,实质上是一组共阴极与一组共阳极。三个晶闸管阴极分别接至整流变压器星形接法的副边三相绕组,阳极连在一起接至副边星形的中点。
8.输出电压波形
在三相桥式全控整流电路中,整流输出电压的波形在一个周期内脉动6次,且每次脉动的波形相同。因此在计算其平均值时,只需对一个脉波(即1/6周期)进行计算即可。由于电压输出波形是连续的,以线电压的过零点为时间坐标的零点,可得整流输出电压连续时的平均值为。
9.主回路接线
电感性负载三相桥式全控整流电路主回路接线如图1所示。三相整流变压器△/Y接法,以利减小变压器磁通、电势中的谐波。整流桥由6只晶闸管组成,以满足整流元件全部可控的要求。
10.变压器二次侧电流波形
当整流变压器为星形接法,带阻感负载时,变压器二次侧电流波形如图中所示,为正负半波。这种波形对于电路的稳定运行非常重要。
通过以上对三相桥式全控整流电路带阻感负载的详细解析,我们能够更深入地理解其工作原理和设计要点,为实际应用提供理论指导。