3.1.2单相桥式全控整流电路 霉流过晶闸管的电流平均值： 1=0.45 U21+cosa 3-11) R 2 r流过晶闸管的电流有效值为： 2U 2sin ot)2d(ot)= U, 1 π- sin 2a+ (3-12) 2π N2RV2π π r变压器二次侧电流有效值，与输出直流电流有效值相等，为 U π-0 sin 2a+ (3-13) V2元 π 由式(3-12)和（3-13)可见： (3-14) m不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-26
3.1.2 单相桥式全控整流电路 ☞流过晶闸管的电流平均值 ： ☞流过晶闸管的电流有效值为： ☞变压器二次侧电流有效值I2与输出直流电流有效值I相等，为 由式（3-12）和（3-13）可见： ☞不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2 I2。 3-26 2 1 cos 0.45 2 1 2 + a = = R U I I dT d p p a a p w w p p a − = = + sin 2 2 1 2 sin ) d( ) 2 ( 2 1 2 2 2 R U t t R U I T p p a a p w w p p a − = = = + sin 2 2 1 sin ) ( ) 2 ( 1 2 2 2 2 R U t d t R U I I I I T 2 1 = (3-11) (3-12) (3-13) (3-14) p w t w t 0 w t 0 0 i 2 ud i d b) c) d) d d a a u VT1,4
例：某单相桥式全控整流电路，电阻负载R=42,要求I在 0~25A之间变化，如图所示，求：1)整流变压器TR的变化 (不考虑α裕量)。2)计算晶闸管电流、电压定额，考虑2 倍余量，选择晶闸管型号规格。3)忽略变压器励磁功率， 变压器应选多大容量？4)计算负载电阻的功率。5)计算 电路最大功率因数。 解： 1)Uamx=1amxR=25×4=100V,对应a=0时，U2= Ua=111V 0.9 所以变压器电压比K= 0, 220≈2 U, 111 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-27
3-27 例：某单相桥式全控整流电路，电阻负载R=4Ω，要求I在 0~25A之间变化，如图所示，求：1）整流变压器TR的变化 （不考虑α裕量）。2）计算晶闸管电流、电压定额，考虑2 倍余量，选择晶闸管型号规格。 3）忽略变压器励磁功率， 变压器应选多大容量？ 4）计算负载电阻的功率。 5）计算 电路最大功率因数。 2 111 220 U U K 111V 0.9 1 25 4 100 , 0 U 2 1 max max 2 = = = = = = = = 所以变压器电压比 ） 对应 时， d d d d U U I R V a 解：
2)当=0时，i,的波形系数K。=1.11 luarsin od(or)2 π 1-u.ndo))-后K, 其有效值为：I=KI=1.11×25=27.75A, 3) 晶闸管额定电流ITAv≥ I /2 =12.5A 1.57 1.57 选取20A,IT(Ay取30A 额定电流UM=√2U2=157V,UN选取400V, 所以选择30A、400V的晶闸管，型号规格为KP30-4 电力电子技术 3-28
3-28 其有效值为： ， ， ） （ 当 时， 的波形系数 I K I 1.11 25 27.75A I I K 2 ( sin ) ( ) 1 2 sin ( ) 1 2) 0 K 1.11 f d d f 2 0 0 ( ) f = = = = = = = = = = m m m T A V m d I I I t d t I I I t d t i w w p p w w p a p p 30A 400V KP30- 4 U 2U 157 ,U 400V, 20A,I 30A 12.5A, 1.57 I/ 2 1.57 I 3 I TM 2 TN T A V T T A V 所以选择 、 的晶闸管，型号规格为 额定电流 选取 选取 取 ）晶闸管额定电流 （ ） （ ） = = V = =
4)S=U212=U2I=111×27.75=3.08kV●A 5)PR= =12R=(27.75A02×42=3.08kW Ra 1 π+ 6) cos0=V2元 sin 2a+ π 功率因数随不同在0~1之间变化。 当a=0时，c0s0=1 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-29
3-29 0 cos 1 0 ~ 1 sin 2 , 2 1 6) cos 5) P (27.75 ) 4 3.08 4) S 111 27.75 3.08 2 2 2 R 2 2 2 = = + = + = = = = = = = = • a a p p a a p 当 时， 功率因数随 不同在 之间变化。 I R A k W R U U I U I k V A d d
3.1.2单相桥式全控整流电路 2)带阻感负载的工作情况 ,本本百 ● 假设电路已工作于稳态，i的平 均值不变。 假设负载电感很大，负载电流。 连续且波形近似为一水平线。 ΦU2过零变负时，晶闸管VT和VT4 并不关断。 至0仁π+C时刻，晶闸管VT1和 VT4关断，VT2和VT3两管导通。 VT2和VT3导通后，VT1和VT4承 受反压关断，流过VT和VT4的电 图3-6单相桥式全控整流电流带 流迅速转移到VT2和VT3上，此过 阻感负载时的电路及波形 程称换相，亦称换流。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-30
3.1.2 单相桥式全控整流电路 2）带阻感负载的工作情况 3-30 2 O w t O w t O w t u d i d i 2 O w t O w t u VT 1,4 O w t O w t I d I d I d I d I d i VT 2,3 i VT 1,4 u 图3-6 单相桥式全控整流电流带 阻感负载时的电路及波形 假设电路已工作于稳态，id的平 均值不变。 假设负载电感很大，负载电流i d 连续且波形近似为一水平线。 u2过零变负时，晶闸管VT1和VT4 并不关断。 至ωt=π+a 时刻，晶闸管VT1和 VT4关断，VT2和VT3两管导通。 VT2和VT3导通后，VT1和VT4承 受反压关断，流过VT1和VT4的电 流迅速转移到VT2和VT3上，此过 程称换相，亦称换流