带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

2014-01-15 13:38:36来源: 互联网

平衡电抗器双反星形可控整流电路


在电解电镀等工业中,常用到低电压大电流(例如几十伏,几千至几万安)可调直流电源。图2-28 为带平衡电抗器的双反星形可控整流电路。其变压器二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻,分别接成两组三相半波电路。变压器二次侧两绕组的极性相反可消除

图2-28 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

图2-29 双反星形电路,a=0°时两组整流电压、电流波形

铁芯的直流磁化,设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电。与三相桥式电路相比,在采用相同晶闸管的条件下,双反星形电路的输出电流可大一倍。
平衡电抗器的作用:
 两个直流电源并联时,只有当电压平均值和瞬时值均相等时,才能使负载均流,
 双反星形电路中,两组整流电压平均值相等,但瞬时值不等,
 两个星形的中点n1和n2间的电压等于ud1和ud2之差。该电压加在Lp上,产生电流ip,它通过两组星形自成回路,不流到负载中去,称为环流或平衡电流,
 考虑到ip后,每组三相半波承担的电流分别为  。为了使两组电流尽可能平均分配,一般使Lp值足够大,以便限制环流在负载额定电流的1%~2%以内。

图2-30 平衡电抗器作用下输出电压的波形和平衡电抗器上电压的波形

 双反星形电路中如不接平衡电抗器,即成为六相半波整流电路,只能有一个晶闸管导电,其余五管均阻断,每管最大导通角60o ,平均电流Id/6。当α=0时,Ud 为1.35U2,比三相半波时的1.17U2略大些。六相半波整流电路因晶闸管导电时间短,变压器利用率低,极少采用。
    双反星形电路与六相半波电路的区别就在于有无平衡电抗器,对平衡电抗器作用的理解是掌握双反星形电路原理的关键。
由于平衡电抗器的作用使得两组三相半波整流电路同时导电的,平衡电抗器Lp承担了n1、n2间的电位差,它补偿了ub`和ua的电动势差,使得两相的晶闸管能同时导电
 将图2-29中ud1和ud2的波形用傅氏级数展开,可得当a =0°时的ud1、ud2,即

ud中的谐波分量比直流分量要小得多,且最低次谐波为六次谐波。
    需要分析各种控制角时的输出波形时,可先求出两组三相半波电路的ud1和ud2波形,然后做出波形( ud1+ud2 ) / 2。图2-32 为a =30°、60°、90°时,双反星形电路的输出电压波形。
    双反星形电路的输出电压波形与三相半波电路比较,脉动程度减小了,脉动频率加大一倍,f=300Hz
    电感负载情况下,a = 90°时, 输出电压波形正负面积相等,Ud=0,移相范围是90°
    如果是电阻负载,则ud波形不应出现负值,仅保留波形中正的部分。同样可以得出,当a =120°时,Ud=0,因而电阻负载要求的移相范围为120°。 整流电压平均值与三相半波整流电路的相等,为Ud=1.17 U2 cos a
将双反星形电路与三相桥式电路进行比较可得出以下结论:
 三相桥为两组三相半波串联,而双反星形为并联,且后者需用平衡电抗器
 当U2相等时,双反星形的Ud是三相桥的1/2,而Id是三相桥的2倍
 两种电路中,晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系一样,ud和id的波形形状一样

关键字:平衡电抗器  双反星形  可控整流

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0115/article_23783.html
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