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α为定值，越大，越大，且 a) 平均值U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 b VD表示。 01 ◆有续流二极管的电路 r电路分析 Vu2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，ua 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 图3-4单相半波带阻感负载有 近一条水平线。 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 3-16
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。 3-16 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
3.1.1单相半波可控整流电路 即基本数量关系 V流过晶闸管的电流平均值和有效值，分别为： π一O 2元 (3-5) Ix三 0= (3-6) 2元 V续流二极管的电流平均值1o和有效值Io分别为 元+1a (3-7) 2元 I DR ()- 2元 (3-8) V其移相范围为180°，其承受的最大正反向电压均为山，的峰值即 续流二极管承受的电压为-u,其最大反向电压为22亦为u2的峰值。 ■单相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量， 造成变压器铁芯直流磁化。为使变压器铁芯不饱和，需增大铁芯截面积，增大了设备的 容量。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-17
3.1.1 单相半波可控整流电路 ☞基本数量关系 √流过晶闸管的电流平均值IdT和有效值IT分别为： √续流二极管的电流平均值IdDR和有效值IDR分别为 √其移相范围为180，其承受的最大正反向电压均为u2的峰值即 。 续流二极管承受的电压为-ud，其最大反向电压为 ，亦为u2的峰值。 ■单相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量， 造成变压器铁芯直流磁化。为使变压器铁芯不饱和，需增大铁芯截面积，增大了设备的 容量。 3-17 dT d I I p p a 2 − = T d d I I d t I p p a w p p a 2 ( ) 2 1 2 − = = dDR d I I p p a 2 + = DR d d I I d t I p p a w p p a p 2 ( ) 2 1 2 2 + = = + (3-5) (3-6) (3-7) (3-8) 2U2
例2：中、小型发电机采用的单相半波自励相控整 流电路，发电机相电压为220V,要求励磁电压为 45V,励磁线圈L的电阻为22，电感量为0.1H。试 求：晶闸管与续流管的电流平均值IdD和有效值ID 各为多大？并选择晶闸管与续流管的型号。 B 本VD 同步发电机单相半波自励电路 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-18
3-18 例2：中、小型发电机采用的单相半波自励相控整 流电路，发电机相电压为220V，要求励磁电压为 45V，励磁线圈L的电阻为2Ω，电感量为0.1H。试 求：晶闸管与续流管的电流平均值IdD和有效值ID 各为多大？并选择晶闸管与续流管的型号。 A B C FU N L VT VD GS 同步发电机单相半波自励电路
解：因oL=31.4D》Rd故为大电感负载，可看成电流 波形平直。分别计算如下： 1+cosa Ua=0.45U3 2 2×45 coSa= 2Ud-1= -1=-0.09 0.45U 0.45×220 控制角a=95.1°导通角0，=180°-95.1°=84.9° 45 =22.5A 2 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-19
3-19 解：因 =31.4Ω》Rd 故为大电感负载，可看成电流 波形平直。分别计算如下： wLd 2 1 cos 0.45 2 + a Ud = U = = − = − = − = − = 95.1 180 95.1 84.9 1 0.09 0.45 220 2 45 1 0.45 2 cos d d T U U a q a 控制角 导通角 22.5A 2 45 Rd d d = = = U I
晶闸管平均电流和有效电流分别为 π- 84.9° 2π 1a ×22.5A=5.34A 2π 360° id(or)- π- 84.9° ×22.5A=10.9A 2π 360° 续流二极管平均电流LD和有效电流D π+Ox 180°+95.1° dVDR ×22.5A=17.2A 2元 360° d() 2π+ 180°+95.1° ×22.5A=19.6A 360° 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-20
3-20 I I I A A T 22.5 5.34 360 84.9 2 2 = = = − dVT = d d p q p p a I I d t I 22.5A 10.9A 360 84.9 2 ( ) 2 1 2 = = − = = VT d d p p a w p p a I I 22.5A 17.2A 360 180 95.1 2 = + = + dVDR = d p p a I I d t 22.5A 19.6A 360 180 95.1 ( ) 2 1 2 2 = + = = p +a p w p VDR d 晶闸管平均电流和有效电流分别为 续流二极管平均电流I dD和有效电流ID