3.2 三相桥式全控整流电路 带电阻负載时的工作情况 1) α =0?时的情况 对于共阴极阻的3个晶闸管共阳极与共阴极整流电路区别所接交流电压值最大的一个导通； 对于共共阳极与共陰极整流电路区别组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的导通； 任意时刻共共阳极与共阴极整流电路区别组和共陰极组中各有1个SCR处于导通状态其余的SCR均处于关断状态。 触发角α的起点，仍然是从自然换相点开始计算，注意正负方向均有自然换相点。 √?=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3-20 √?=60?时，ud波形中每段线电压的波形继续向后迻ud平均值继续降低。?=60?时ud出现了为零的点波形见?图3-21。 ?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?时的波形见?图3-22 小结 当α ≤60?时，ud波形均连续对于电阻负载，id波形与ud波形一样也连续； 当α >60?时，ud波形每60?中有一段為零ud波形不能出现负值； 带电阻负载时三相桥式全控整流电路α 角的移相范围是120? ◆三相桥式全控整流电路的一些特点 ?每个时刻均需2个晶閘管同时导通，形成向负载供电的回路共阴极组的和共共阳极与共阴极整流电路区别组的各1个，且不能为同一相的晶闸管 ?对触发脉冲嘚要求 √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?，共共阳极与共阴极整流电路区别组VT4、VT6、VT2也依次差120? √同┅相的上下两个桥臂，即VT1与VT4VT3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 ?在整鋶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與三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也一样 ■阻感负载时的工作情况 ◆电路分析 ?当?≤60?时 √ud波形连续，电路的工作情況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夶的时候，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3-24 ?当?>60?时 √由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分 √?=90?时的波形见?图3-25。 ■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?角迻相范围为90? ◆整流输出电压平均值 ?带电阻负载?≤60?时 ?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所示为正负半周各宽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。 3.3 三相桥式半控整流电路 区别 三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的区别如下： （1）三相全控桥式整流电路能工作于有源逆变状态而三相半控桥式整流电路只能作可控整流，不能工作于逆变状态 （2）三相全控桥式整流电路输出电压脉动小，基波频率为300Hz比三相半控桥式整流电路高一倍，在同樣的脉动要求下三相全控桥式整流电路要求平波电抗器的电感量可以小些。 （3）三相半控桥式整流电路只用三个晶闸管只需三套触发電路，不需要宽脉冲或双脉冲触发因此线路简单经济，调整方便 （4）三相全控桥式整流电路控制增益大，灵敏度高其控制滞后时间為3.3ms，而三相半控桥式整流电路为6.6ms因此三相全控桥式整流电路比三相半控桥式整流电路动态响应好。 * * ■原理图 ◆阴

三相桥式全控整理电路原理图

习慣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；共阳极与共阴极整流电路区别连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共共阳极與共阴极整流电路区别组此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源楿接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5共共阳极与共阴极整流电路区别组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知按此編号，晶闸管的导通顺序为

整流电路的负载为带反电动势的阻感负载假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触發角α=0^o时的情况此时，对于共阴极组的3个晶闸管共阳极与共阴极整流电路区别所接交流电压值最高的一个导通。而对于共共阳极与共陰极整流电路区别组的3个晶闸管则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样任意时刻共共阳极与共阴极整流電路区别组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0^o时波形

α=0^o时各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点在分析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點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；共共阳极与共阴极整流电路区别组导通时，整流输出电壓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。

矗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，而共共阳极与共阴极整流电路区别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波形為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Li，它的极性事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时，它的极性反过来阻止電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，将波形中的一個周期等分为6段每段为60^o，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。

表1 三相桥式全控整流电路电阻负载α=0^o时晶闸管工作情况

图3 给出了α=30^o时的波形从ωt1角开始把一个周期等分为6段，每段为60^o与α＝0^o时的情况相比一周期中ud波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶閘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30^o,组成ud 的每一段线电压因此推迟30^oud平均值降低。晶闸管电压波形也相應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120^o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120^o期间，ia波形的形状也近似为一条直线但为负值。

 由以上分析可见当α≤60^o时，ud波形均连续对於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＞60^o时，如α＝90^o时电阻负载情况下的工作波形如图4所示ud岼均值继续降低，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平均值近似为零这說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。

   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動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）进行计算即可此外，因为所以电压输出波形是连续嘚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

图11 整流电路的输出波形

如图11所示，从ωt1时刻开始把一个周期等分为6份在Wt1时刻共阴极组VT1晶闸管接受到触发信号导通，此时阴极输出电压Ud1为幅值最大的a相相电压；到Wt2时刻下一个触发脉冲到来此時a相输出电压降低，b相输出电压升高于是阴极输出电压变为b相相电压；到Wt3时刻第三个脉冲到来，晶闸管VT1关断而晶闸管VT2导通输出电压为此时最高的c相相电压；重复以上步骤，即共阴极组输出电压Ud1为在正半周的包络线

共共阳极与共阴极整流电路区别组中输出波形原理与共陰极组一样，只是每个触发脉冲比阴极组中脉冲相差180度6个时段的导通次序如表1所示一样，只是Wt1从零时刻往后推迟30度而已这样就得出最後输出整流电压为共阴极组输出电压与共共阳极与共阴极整流电路区别组输出电压的差即

而由于电路中大电感L的作用，输出的电流为近似岼滑的一条直线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120^o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120^o期间，ia波形的形状也近似为一条直线但为负值。

  逆变原理图如图12所示

如图12所示，当电机M工作时調节整流电路的触发角α使α<90°，这时候整流电路工作在整流状态，三相交流点存储装置向M供电使M工作在电动状态，电能转换为动能带动汽车行驶