3.1.1单相半波可控整流电路 ◆基本数量关系 r:,从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲 止的电角度称为触发延迟角，也称触发角或控制角。 r0:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导 通角。 m直流输出电压平均值 1+cosa 2 随着a增大，U减小，该电路中VT的a移相范围为180°。 ◆通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方 式称为相位控制方式，简称相控方式。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-6
3.1.1 单相半波可控整流电路 ◆基本数量关系 ☞a：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲 止的电角度称为触发延迟角，也称触发角或控制角。 ☞q：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导 通角。 ☞直流输出电压平均值 ☞随着a增大，Ud减小，该电路中VT的a移相范围为180 。 ◆通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方 式称为相位控制方式，简称相控方式。 3-6 p a a a p w w p 2 1 cos (1 cos ) 0.4 5 2 2 2 sin ( ) 2 1 2 2 2 U U U U td t d ★
〖例1〗如图所示单相半波可控整流器， 电阻 性负载，电源电压U2为220V, 要求的直流输出 电压为50V,直流输出平均电流为20A 试计算： ·(1)晶闸管的控制角。(2)输出电流有效值。 ·(3)电路功率因数。(4)晶闸管的额定电压和额定 电流。 R (c) (d (0 (b) 机械电气工程学院电气教研室 3-7 电力电子技术
3-7 • 〖例1〗 如图所示单相半波可控整流器，电阻 性负载，电源电压U2为220V，要求的直流输出 电压为50 V，直流输出平均电流为20A 试计算： • (1) 晶闸管的控制角。(2) 输出电流有效值。 • (3) 电路功率因数。(4) 晶闸管的额定电压和额定 电流。 ★
·解(1) 2×50 cosa= 2Ud-1= -1≈0 0.45Ua 0.45×220 ·则a=90° ·(2) R= -50 2.5 20 ·当=90°时，输出电流有效值 I= U U2 /1 sin 2a+ =44.4A 元-C RRV4π 2元 50 ·(3)cos6=P- U12 44.4× U U215黄电巧程辱麓电220 2=0.505 S 电电子技术 3-8
• 解 (1) • 则α=90º • (2) Ω • 当α=90º时，输出电流有效值 • (3) 3-8 1 0 0.4 5 220 2 5 0 1 0.4 5 2 cos d d U U a 2.5 20 50 d d I U R 44.4A 2π π sin 2 4π 2 1 a a R U R U I 0.505 220 2 0 5 0 4 4.4 cos 2 2 2 2 U U U I UI S P
丛 ·(4)晶闸管电流有效值，与输出电流有效值相等，即： I 、=I ·则 -05-2) IAN=1.57 ·取2倍安全裕量，晶闸管的额定电流为： 1TAV=56.6A ·(5)晶闸管承受的最高电压： m=V2U2=√2×220=311V ·考虑(23)倍安全裕量，晶闸管的额定电压为 UN=(2~3)Um=(2~3)311=622~933V ·根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-9
• (4) 晶闸管电流有效值I T 与输出电流有效值相等，即： • 则 • 取2倍安全裕量，晶闸管的额定电流为： • （5）晶闸管承受的最高电压： • 考虑(2~3)倍安全裕量，晶闸管的额定电压为 • • 根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管。 3-9 I I T (1.5 ~ 2) 1.57 T T(AV) I I I T(AV) 56.6 A Um 2U2 2 220 311V UTN (2 ~ 3)Um (2 ~ 3)311 622~ 933 V
例 单相半波可控整流电路，电阻负载，由220V交流电源直接 供电。负载要求的最高平均电压为60V,相应有效值电流为15.7A,试 计算最大输出时的控制角α，并选择晶闸管元件。 解：(1)先求出最大输出时的控制角α，根据式3-1可得： cos a 20a-1=。 2×60 -1=0.212 0.45U2 0.45×220 a=77.89 (2)求晶闸管两端承受的正、反向峰值电压Um: UTM =2U2=311V 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-10
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