整流与有源逆变6学习教案.pptx

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1、会计学1整流整流(zhngli)与有源逆变与有源逆变6第一页，共21页。10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发(chf)(chf)电路电路电路电路脉脉 冲冲 形形 成成(xngchng)环节环节脉冲前沿由V4导通时刻确定(qudng)，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。第1页/共21页第二页，共21页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电

2、路2)2)锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波的形成和脉冲移相环节(hunji)(hunji)锯齿波电压形成采用恒流源电路。锯齿波电压形成采用恒流源电路。锯齿波电压形成采用恒流源电路。锯齿波电压形成采用恒流源电路。恒流源电路恒流源电路(dinl)方案，由方案，由V1、V2、V3和和C2等元件组成等元件组成 V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路图2-54 同步信号为锯齿波的触发电路第2页/共21页第三页，共21页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿(jch)(jch)(

3、jch)(jch)波的触发电路波的触发电路波的触发电路波的触发电路 工作原理：工作原理：V2V2截止时，恒流源电流截止时，恒流源电流I1cI1c对电容对电容C2C2充电充电V2V2导导通通时时，因因R4R4很很小小故故C2C2迅迅速速(xn(xns)s)放放电电，ub3ub3电电位位迅迅速速(xn(xns)s)降降到到零零伏伏附附近；近；V2V2周周期期性性地地通通断断，ub3ub3便便形形成成一一锯锯齿齿波波，同样同样ue3ue3也是一个锯齿波。也是一个锯齿波。调调节节RP2RP2，即即改改变变C2C2的的恒恒定定充充电电电电流流I1cI1c，可见，可见RP2RP2是用来调节锯齿波斜率的。是

4、用来调节锯齿波斜率的。tICtICuccc111d1=射极跟随(nsu)器V3的作用是减小控制回路电流对锯齿波电压ub3的影响；V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者作用的叠加所定；第3页/共21页第四页，共21页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发(chf)(chf)(chf)(chf)电路电路电路电路vM点是V4由截止到导通的转折点，也就是脉冲的前沿；v加up的目的是为了确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位；可令uco=0时，产生(chnshng)脉冲的M

5、点位于锯齿波的中点，对应=90。第4页/共21页第五页，共21页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发(chf)(chf)(chf)(chf)电路电路电路电路3)3)同同同同步步步步(tngb)(tngb)环节环节环节环节同步同步要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位(xingwi)关系确定。关系确定。锯齿波是由开关锯齿波是由开关V2管来控制的。管来控制的。V2开关的频率就是锯齿波的频率开关的频率就是锯齿波的频率由同步变压器所接的交流

6、电压决定。由同步变压器所接的交流电压决定。V2由截止变导通期间产生锯齿波由截止变导通期间产生锯齿波V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度取决于充电时间常数取决于充电时间常数R1C1。第5页/共21页第六页，共21页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步同步同步同步(tngb)(tngb)(tngb)(tngb)信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路 二二次次电电压压波波形形在在负负半半周周的的下下降降段段，VD1VD1导导通通，C1C1被被迅迅速速充充电电，因因为为O O点点接接零零电电

7、位位，所所以以R R点点为为负负，Q Q点点和和R R点点接接近近，V2V2基基极极反反向向偏偏置置，V2V2截截止止。在在 负负 半半 周周 的的 上上 升升 段段，15V15V通通 过过 R1R1给给 电电 容容(dinrng)C1(dinrng)C1反反向向充充电电，VD1VD1截截止止，当当Q Q点点电电位位达达到到1.4V1.4V时时，V2V2导导通通，Q Q点点电电位位钳钳位位在在1.4V1.4V直直至至下下一一个个负负半半周周。V2V2截截止止时时间间越越长长，锯锯齿齿波波越越宽宽。该该截止时间由充电时间常数截止时间由充电时间常数R1C1R1C1决定。决定。同步(tngb)环节当

8、uTS0时的等效电路和波形第6页/共21页第七页，共21页。10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发(chf)(chf)电路电路电路电路第7页/共21页第八页，共21页。10.2.1 10.2.1 同步同步同步同步(tngb)(tngb)信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路 双双双双窄窄窄窄脉脉脉脉冲冲冲冲(michng)(michng)形形形形成成成成环环环环节节节节 内双脉冲电路内双脉冲电路 V5、V6构成构成“或或”门门当当V5、V6都导通时，都导通时，V7、V

9、8 都截止，没有脉冲输出。都截止，没有脉冲输出。只要只要V5、V6有一个截止，有一个截止，都会使都会使V7、V8导通，有脉冲输出。导通，有脉冲输出。第第一一个个脉脉冲冲由由本本相相(bnxing)触触发发单单元元的的uco对对应应的的控控制制角角 产产生。生。隔隔60 的的第第二二个个脉脉冲冲是是由由滞滞后后60 相相位位的的后后一一相相触触发发单单元元产产生生（通过（通过V6）。）。第8页/共21页第九页，共21页。10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发同步信号为锯齿波的触发(chf)(chf)电路电路电路电路第9页/共21页第十页，共

10、21页。10.2.2 10.2.2 集成集成集成集成(j chn(j chn)触发器触发器触发器触发器KJ004KJ004vv可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便vv晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路vv 目前国内常用的有目前国内常用的有KJKJ系列和系列和KCKC系列，下面系列，下面(xi mian)(xi mian)以以KJ004KJ004为例为例vvKJ004KJ004vv 与分立元件的锯齿波移相触发电路相似与分立元件的锯齿波移相触发电路相似vv 分为同步、锯

11、齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节图2-56KJ004电路(dinl)原理图第10页/共21页第十一页，共21页。RP1为调节锯齿波斜率(xil)的电位器；RP4为同步输入微调电位器；调节RP1和RP4就能得到理想的三相平衡度。10.2.2 10.2.2 集成集成集成集成(j chn(j chn)触发器触发器触发器触发器KJ004KJ004第11页/共21页第十二页，共21页。10.3 10.3 触发电路触发电路触发电路触发电路(dinl)(dinl)的定相（重点）的定相（重点）的定相（重点）的定相（重点）触触发

12、发电电路路的的定定相相在在三三相相SCRSCR变变流流装装置置中中，触触发发电电路路应应保保证证(bozhng)(bozhng)每每个个SCRSCR触触发发脉脉冲冲与与施施加加于于SCRSCR上上的的交交流流电电压压保保持持固固定定、正正确确的的相相位位关关系系。正正确确选选择同步电压相位以及获取不同相位同步的方法，称为触发电路的定相。择同步电压相位以及获取不同相位同步的方法，称为触发电路的定相。措施：措施：对对三三相相SCRSCR变变流流器器来来说说，六六个个同同步步电电压压均均由由三三相相同同步步变变压压器器的的二二次次绕绕组组提提供供。一般同步变压器的副边接成星形接法以获得公共地端。一般

13、同步变压器的副边接成星形接法以获得公共地端。同步变压器原边接入为主电路供电的电网，可以保证同步变压器原边接入为主电路供电的电网，可以保证(bozhng)(bozhng)频率一致；频率一致；触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。对于ua上的VT1来说，在t1t2区间(qjin)均有导通的可能。这就要求触发电路能够在该区间(qjin)发挥作用。第12页/共21页第十三页，共21页。10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相变压器的接法和时钟表示方法变压器的接法和时钟表示方

14、法(fngf)(fngf)：符号：符号：D-D-三角形接法；三角形接法；Y-Y-星形接法；星形接法；数字代表钟点数，将十二小时与角度对应，即将数字代表钟点数，将十二小时与角度对应，即将360360 分为分为1212等份。等份。原原边边的的A A相相电电压压UAUA定定在在1212点点钟钟，UBUB滞滞后后UA120UA120 指指向向4 4点点钟钟，UCUC超超前前UA120UA120 指指向向8 8点钟。点钟。则由则由UAB=UA-UBUAB=UA-UB，指向，指向1111点钟。同理，点钟。同理，UCAUCA指向指向7 7点钟，点钟，UBCUBC指向指向3 3点钟。点钟。在在D,Y11D,Y

15、11的变压器中，原边接成的变压器中，原边接成D D接法，意味着副边的接法，意味着副边的UaUa指向指向1111点钟。点钟。第13页/共21页第十四页，共21页。10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相以以三三相相全全控控桥桥为为例例，采采用用锯锯齿波同步触发电路的情况：齿波同步触发电路的情况：对对 于于 负负 半半 周周 有有 效效 的的 电电 路路（uTSuTS为为负负时时才才能能产产生生触触发发脉脉冲冲），对对于于连连接接于于uaua相相正正向向(zhn(zhn xin)xin)的的VT1VT1，应应选选用用滞滞后后ua1800ua1

16、800的的（即即反反相相）的的电电压压作作为为VT1VT1的的同同步步电电压压usus，常计为，常计为usausa。对对于于连连接接uaua反反向向的的VT4VT4，由由于于VT1VT1和和VT4VT4触触发发导导通通相相差差180180 ，所所以以选选用用和和uaua同同步步的的电电压压作作为为VT4VT4的的同同步步电电压压usus，常计为，常计为usausa。同同理理可可以以获获得得其其它它四四个个SCRSCR的同步电压。的同步电压。第14页/共21页第十五页，共21页。变变压压器器接接法法：主主电电路路(dinl)(dinl)整整流流变变压压器器为为D,y-11D,y-11联联结结，同

17、同步步变变压压器器为为D,y-D,y-11,511,5联结联结图2-59同步(tngb)变压器和整流变压器的接法及矢量图10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相第15页/共21页第十六页，共21页。表表2-4 2-4 三相全控桥各晶闸管的同步电压三相全控桥各晶闸管的同步电压(diny)(diny)（采用锯齿波触发器电路时）（采用锯齿波触发器电路时）晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步电压-usa+usc-usb+usa-usc+usb10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(c

18、hf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相第16页/共21页第十七页，共21页。表2-4 三相全控桥各晶闸管的同步电压（采用(ciyng)锯齿波触发器电路时）晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步电压+usb-usa+usc-usb+usa-usc10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相 为防止电网电压波形畸变对触发电路产生(chnshng)干扰，可对同步电压进行R-C滤波，R-C滤波器会产生(chnshng)滞后角，当滞后角为60时第17页/共21页第十八页，共21页。10.3

19、10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相思考题：P9931 题，三相全控桥，电动机负载，要求可逆运行，整流变压器接法为D,y-5，采用锯齿波触发器，并附有滞后(zh hu)30的R-C滤波器，决定晶闸管同步电压和同步变压器的联结形式。VT1同步信号应滞后(zhhu)ua180，因RC滤波器已使同步信号滞后(zhhu)了30，因此同步信号只要滞后(zhhu)150即可。第18页/共21页第十九页，共21页。10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的定相电路的定相电路的定相电路的定相第19页/共21页第二十页，共21页。10.3 10.3 触发触发触发触发(chf)(chf)电路的电路的电路的电路的定相定相定相定相三相全控桥，要求可逆运行，下图给出了整流变压器和同步变压器的的接法，采用锯齿波触发电路，并附有滞后60的RC滤波器。以VT1为对象，不考虑双窄脉冲，把VT1的触发电路、主回路和变压器回路中的各点进行(jnxng)相应的连接，保证VT1能正常工作。ua-ausb-TBTS-TBGL-GLG-K1第20页/共21页第二十一页，共21页。