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整流电路移相如何确定?LED全波整流电路的设计,什么是相控整流电路

时间:04-15 来源:网络整理 点击:

才能形成导电回路。T1、T2、T3、T4、T5、T6的触发脉冲互差60°。因此,电路每隔60°有一个晶闸管换流,导通次序为1→2→3→4→5→6,每个晶闸管导通120°。在整流电路合闸后,共阴极和共阳级组各有一个晶闸管导通。因此,每个触发脉冲的宽度应大于60°、小于120°,或用两个窄脉冲等效地代替大于60°的宽脉冲,即在向某一个晶闸管送出触发脉冲的同时,向前一个元件补送一个脉冲,称双脉冲触发。整流输出电压波形如图2 所示。当T1、T6导通时,ud=uab;T1、T2导通时,ud=uac;同理,依次为ubc,uba,uca,ucb,均为线电压的一部分,脉动频率为300Hz,晶闸管T1上的电压uT1波形分为三段,在T1导电的120°中,uT1=0(仅管压降);当T3导通,T1受反向电压关断,uT1=uab;T5导通时,T3关断,uT1=uac。因此晶闸承受的最大正、反向电压为线电压的峰值。

  采用三相全控桥式整流电路时,输出电压交变分量的最低频率是电网频率的6倍,交流分量与直流分量之比也较小,因此滤波器的电感量比同容量的单相或三相半波电路小得多。另外,晶闸管的额定电压值也较低。因此,这种电路适用于大功率变流装置。

  多相整流电路

  随着整流电路的功率进一步增大(如轧钢电动机,功率达数兆瓦),为了减轻对电网的干扰,特别是减轻整流电路高次谐波对电网的影响,可采用十二相、十八相、二十四相,乃至三十六相的多相整流电路。图3a为两组三相桥串联组成的十二相整流电路。为了获得十二相波形,每个波头应该错开30°。所以采用三绕组变压器,次级的两个绕组一个接成星形,另一个接成三角形,分别供给两组三相桥。两组整流桥串联后再接到负载。由于两组整流桥输出的电压的相位彼此差30°,因此在负载上得到十二脉波的整流电压,合成电压中最低次谐波频率为600Hz,输出电压ud=ud1+ud2,电流id=id1=id2。图3b是两组三相桥并联组成大电流的十二相整流电路。两桥变压器次级绕组电压依次相差30°。若两组桥的交流线电压相等,各自的控制角也相等,则两组桥的整流平均电压也相等,只要极性相符合,就可以并联运行。但是两组整流电压的瞬时值是不等的,两组电源间会出现交流环流。为了限止环流,延长晶闸管的导通时间,需要加入平衡电抗器,输出电压ud=(ud1+ud2)/2,电流id=id1+id2。

  采用多相整流电路能改善功率因数,提高脉动频率,使变压器初级电流的波形更接近正弦波,从而显著减少谐波的影响。理论上,随着相数的增加,可进一步削弱谐波的影响。但这样做增加了设备费用,在技术上对精确地得到相同的控制角提出了较严格的要求。因而需对方案的技术经济指标进行全面分析,最后作出选择。

  主要特性  相控整流电路具有以下几个主要特性。

  ①输出直流平均电压Ud,在脉波数为P的整流电路中一般有

  Ud=Uda-kXId

  式中Ud为考虑了负载电流引起的电压降时的直流电压,k是与电路有关的常数,X是换相电抗,Id为直流平均电流。由式(1)可见,电压降主要由交流侧电抗引起,由换相重叠现象引起的电压降与换相结束时的直流侧电流成正比。从直流侧看,交流侧电抗起着一个等效电阻的作用。

  Uda=Ud0cosα

  式中Uda为相位控制时的空载电压,α为控制角。

  式中Ud0为空载无相位控制时电压;U2为交流电压有效值,在P相半波整流电路中为相电压,在P/2相桥式整流电路中为线电压。当控制角为α 时,式(2)适用于全控桥式电路,式(3)适用于半控桥式电路。

  ②整流变压器容量和整流功率Pd的关系:变压器平均计算容量S为

  S=(S1+S2)/2

  式中S1为初级容量,S1=m1U1I1;S2为次级容量,S2=m2U2I2;m1、m2分别为变压器初、次级绕组相数。带有大电感负载的三相半波电路如图4所示。

  由图可见,变压器次级绕组电流i2可以分解成直流分量i2=和交流分量i。由于直流分量i2≈只能产生直流磁通势,所以它无法影响初级电流作相应变化。而交流分量 i将通过变压器的磁耦合反映到初级电流中去。这样,初、次级电流有效值分别为I1=Id/3、I2=Id/。在α=0°和不考虑电网电压波动等情况下,得S2=1.48Pd、S1=1.21Pd、S=1.345Pd, 其中Pd为整流功率。在三相桥式电路中,次级无直流分量电流,所以初、次级电流是波形相同的交流电,故S=1.05Pd,可见桥式接线时变压器利用率提高。

③重叠导电现象和电压降:图5所示为变压器漏抗存在时对整流电路波形的影响。当T1处于导通状态,给直流侧提供电流Id时,触发T2,若ud<ub,则T2

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