提示:單相可控整流電路的交流側接單相電源,本節(jié)講述幾種典型的單相可控整流電路,包括其工作原理、定量計算等,并重點講述不同負載對電路工作的影響。
1、回憶單相半波不可控整流電路,輸出電壓平均值為:
2、單相半波可控整流帶電阻負載的工作情況(如電阻加熱爐、電解、電鍍負載):
根據(jù)晶閘管導通的兩個基本條件,圖2-1整流電路輸出電壓波形為圖2-1d)所示。
直流輸出電壓平均值為:
其中 α為觸發(fā)延時角,也稱出發(fā)角或控制角。
θ為導通角,且有
由公式(2-1)可知,隨α↑,ud↓,移相范圍為。調節(jié)α角,即可控制ud的大小,這種通過控制觸發(fā)脈沖的相位角來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相控方式。
整流輸出電壓有效值為:
流過晶閘管的電流有效值為:
晶閘管承受的最大電壓為:
根據(jù)功率因數(shù)的定義,有:
可見,功率因數(shù)cosφ是控制角α的函數(shù)。當α = 0°時,cosφ最大為0.707。
3、單相半波可控整流帶電感負載的工作情況(生產(chǎn)實踐中,大多數(shù)的負載為阻感負載,如各種電機的勵磁繞組、電磁鐵線圈等。若ωl≥r稱為電感負載例如電機的勵磁繞組)
分析整流電路帶阻感負載工作情況的關鍵是:電感對電流變化有抗拒作用,所以流過電感的電流不能突變。工作波形見圖2-2所示。為解決當φ較大時平均值ud較小的矛盾在整流電路的負載兩端并聯(lián)一個續(xù)流二極管,這樣,ud 中不再出現(xiàn)負的部分。
若l足夠大,ωl》r,即負載為電感負載,在vt關斷期間,vdr可持續(xù)導通,使id連續(xù),且id波形接近一條水平線,如圖2-4f所示。
單相半波可控整流電路的特點是簡單,但輸出電流脈動大,變壓器二次側電流中含直流分量,造成變壓器鐵心直流磁化。為使變壓器鐵心不飽和,需增大鐵心截面積,增大了設備的容量。實際上很少應用此種電路。分析該電路的主要目的在于利用其簡單易學的特點,建立起整流電路的基本概念。