3.1.1单相半波可控整流电路 ◆基本数量关系 mα：，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 。 m:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导 通角。 r直流输出电压平均值 sin(w)(, 1+cosa 2元 2 r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。 3元 (c) (d) (a) (e) (D (b) 2U2 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-7
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) c0s0= 2Ua-1= 2×50 -1≈0 0.45Ua 0.45×220 ·则a=90° ·(2) R= Ua= 0 =2.5 20 ·当a=90时，输出电流有效值 1= U_U2 1 sin 2a 兀-0=44.4A RRV4π 2元 50 ·(3)c0s0=P U2 U 44.4× 0 U215黄更气程季乾电220 =0.505 电方电子技术 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
·(4)品闸管电流有效值/，与输出电流有效值相等，即： IT =I ·则 1n505-3 ·取2倍安全裕量，晶闸管的额定电流为： IT(AV)=56.6 A ·(5)晶闸管承受的最高电压： 0m=V2U2=V2×220=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： 2Ud 2×60 cos a 一1 -1=0.212 0.45U2 0.45×220 =77.8° (2)求晶闸管两端承受的正、反向峰值电压Um: UTM =2U2 =311 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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