(3)选择晶闸管： 晶闸管通态平均电流，可按下式计算与选择： 1m=05-2多7=05-21715-204 、15.7 取IT(A)=20A 晶闸管电压定额可按下式计算与选择： Um=(2~3)UM=622~933V 取 Um=1000V 可选用KP20-10型晶闸管。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-11
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3.1.1单相半波可控整流电路 ■带阻感负载的工作情况 ◆阻感负载的特点是电感对电流变化有抗 拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。 ◆电路分析 r晶闸管VT处于断态，i0,广0,4一42。 r在t,时刻，即触发角a处 2 n Nu Fuzo VL的存在使i不能突变，i从0开始增 加。 ru,由正变负的过零点处，i已经处于减 小的过程中，但尚未降到零，因此VT仍处 于通态。 ra碰，时刻，电感能量释放完毕，i降至 零，VT关断并立即承受反压。 r由于电感的存在延迟了VT的关断时刻， 使波形出现负的部分，与带电阻负载时相 图3-2带阻感负载的单相半 比其平均值U下降。 波可控整流电路及其波形 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-12
3.1.1 单相半波可控整流电路 3-12 u wt wt wt wt w 2 0 wt 1 p 2 p t ug 0 ud 0 i d 0 u VT 0 q a b) c) d) e) f) + + 图3-2 带阻感负载的单相半 波可控整流电路及其波形 ■带阻感负载的工作情况 ◆阻感负载的特点是电感对电流变化有抗 拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。 ◆电路分析 ☞晶闸管VT处于断态,id=0,ud=0,uVT=u2。 ☞在wt1时刻，即触发角a处 √ud=u2。 √L的存在使id不能突变，id从0开始增 加。 ☞u2由正变负的过零点处，id已经处于减 小的过程中，但尚未降到零，因此VT仍处 于通态。 ☞wt2时刻，电感能量释放完毕，id降至 零，VT关断并立即承受反压。 ☞由于电感的存在延迟了VT的关断时刻， 使ud波形出现负的部分，与带电阻负载时相 比其平均值Ud下降。 ★
3.1.1单相半波可控整流电路 ◆ 电力电子电路的一种基本分析方法 ©把器件理想化，将电路简化为分 段线性电路。 r器件的每种状态组合对应一种线 性电路拓扑，器件通断状态变化时， 电路拓扑发生改变。 b) 廊以前述单相半波电路为例 V当VT处于断态时，相当 于电路在VT处断开， 图3-3单相半波可控整流电 i,=0。当VT处于通时， 路的分段线性等效电路 相当于VT短路。两种情 a)VT处于关断状态 b)VT处于导通状态 况的等效电路如图3-3所 示。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-13
3.1.1 单相半波可控整流电路 ◆电力电子电路的一种基本分析方法 ☞把器件理想化，将电路简化为分 段线性电路。 ☞器件的每种状态组合对应一种线 性电路拓扑，器件通断状态变化时， 电路拓扑发生改变。 ☞以前述单相半波电路为例 √当VT处于断态时，相当 于电路在VT处断开， id=0。当VT处于通时， 相当于VT短路。两种情 况的等效电路如图3-3所 示。 a ) b) VT R L VT R L u2 u2 3-13 图3-3 单相半波可控整流电 路的分段线性等效电路 a) VT处于关断状态 b) VT处于导通状态
3.1.1单相半波可控整流电路 VVT处于通态时，如下方程成立： di (3-2) dt +Rig=2U2 sin ot b) 在VT导通时刻，有at=a,i0,这是式(3-2)的初 图3-3b)VT处于导通状态 始条件。求解式(3-2)并将初始条件代入可得 2U Z sin(a-oe】 sin(ot-p)(3-3) Z 式中，Z=VR+(ol明，p=g1 R。由此式可得出图3-2e所示的i,波形。 当=件a时，i0,代入式(3-3) 并整理得 a sin(a-p)e t8 sin(0+a-p) (3-4) 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-14
3.1.1 单相半波可控整流电路 3-14 VT b) R L u 2 √VT处于通态时，如下方程成立： 在VT导通时刻，有wt=a，id=0，这是式（3-2）的初 始条件。求解式（3-2）并将初始条件代入可得 Ri U t t i L 2 sinw d d d 2 d sin( ) 2 sin( ) 2 2 ( ) 2 a w w a w t Z U e Z U i t L R d 式中， ， 。由此式可得出图3-2e所示的id波形。 当wt=q+a时，id=0，代入式（3-3）并整理得 2 2 Z R (wL) R L tg w 1 sin(a ) sin(q a ) q t g e 图3-3 b) VT处于导通状态 (3-2) (3-3) (3-4)
3.1.1单相半波可控整流电路 V若p为定值，a角大，越小。 若a为定值，越大，越大，且 平均值U越接近零。为解决上述矛 a 盾，在整流电路的负载两端并联一 个二极管，称为续流二极管，用 VD表示。 01 ◆有续流二极管的电路 雪电路分析 u2正半周时，与没有续流二极管 时的情况是一样的。 V当u过零变负时，Vo导通，u。 为零，此时为负的u通过VD.向VT 施加反压使其关断，L储存的能量保 证了电流i,在L-R-VD.回路中流通， 此过程通常称为续流。 V若L足够大，i连续，且i,波形接 近一条水平线。 图3-4单相半波带阻感负载有 续流二极管的电路及波形 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-15
3.1.1 单相半波可控整流电路 √若为定值，a角大，q越小。 若a为定值，越大，q越大 ，且 平均值Ud越接近零。为解决上述矛 盾，在整流电路的负载两端并联一 个二极管，称为续流二极管，用 VDR表示。 ◆有续流二极管的电路 ☞电路分析 √u2正半周时，与没有续流二极管 时的情况是一样的。 √当u2过零变负时，VDR导通，ud 为零，此时为负的u2通过VDR向VT 施加反压使其关断，L储存的能量保 证了电流id在L-R-VDR回路中流通， 此过程通常称为续流。 √若L足够大，id连续，且id波形接 近一条水平线 。 3-15 u 2 u d i d u VT i VT I d I d w t 1 w t w t w t w t w t O w t O O O O O p - a p + a b) c) d) e) f) g) i VD R a) 图3-4 单相半波带阻感负载有 续流二极管的电路及波形