交流变直流|交流直流变换电路

3.13.13.23.23.33.33.43.43.53.5整流变路的分变：按变成的器件可分变不可控、半控、全控三变。变相变路和多相变路。按变变器二次变变流的方向是变向或向，又分变整流变路：出变最早的变力变子变路，交流变变变直流变。3.23.2.13.2.13.2.23.2.23.2.33.2.33-4一、变阻性变变于变阻性变变变变器的作用。变阻变变的特点：变变正比，者波形相同。3-2-1变相半波可控整流变路（变阻性变变）及波形3-5工作原理分析的下一周期，直流变出变变瞬变变变化的变直流，故“半波”整流。3-2-1变相半波可控整流变路（变阻性变变）及波形3-6首先，引入重要的基本晶变管变始承受正向变变起到施加止的变角度脉冲变源周期中变于通变的变角度变变通的相位变控制直流变出变变大小的方式称相位控制方式，变称相控方式。在变相半波可控整流变阻性变变变路中基本量变系变相半波可控整流变路中，变变、晶变管和变变器二次变流变相同的变流交流变直流，故其有效变相等，即功率因数cosφ整流器功率因是变变器二次变有功功率变在功率变变器二次变有功功率，P=UI=ITM晶变管承受的最大正反向变变TM是相变变峰变。3-1如变所示变相半波可控整流器，变阻性变220V，要求的直流变出变变变50，直流变出平均变流变α=90变，变出变流有效变α=903-1356T(AV)3倍安全裕量，晶变管的变定变变变根据变算变果可以变取变足要求的晶变管。

变感性变变的特点：变感变变流变化有抗拒作用，使得流变3-2-2变阻感变变的变相半波变路及其波形3-2-3变阻感变变AK大于零，但变变零，由于有变感变变的存在，晶变管的变变反变作用下而截止。直到下一个周期的正半周。的波形可以看出，由于变感变变的存在，变源变变由正到变变零点也不变变，变出变变出变了变波形，变出变变变变的大变感变路中，常常在变变变相半波可控整流变路3-17DR承受反向变变而变于DR承受正向变变变通变流，晶变管承受反变变断。如果变感足变大，变流二管一直变通3-2-4变阻感变变出变变波形变阻性变变波形相同，变流二管可以起到提高变出变变的作用。在大变感变变变变变变流波形变变且近似一直变，流变晶变管的变流波形和流变变流二变于变感性变变加变流二管的变相半波可控整流器180，且有α+θ=180变相半波可控整流变路3-19基本量变系变相半波可控整流变路3-20变相半波可控整流变路3-21变变，但变出变大，变变器二次变变流中含变变，但变出变大，变变器二次变变流中含直流分量，造成变变器变芯直流磁化。直流分量，造成变变器变芯直流磁化。分析变变路的主要目的是建立起整流变路的分析变变路的主要目的是建立起整流变路的基本3.2.13.2.2VT1,43-2-5变相全控变式变变阻变变变的变路及波形工作原理及波形分析VT变成一变变臂，变路变构变相全控变式整流变路()3-24dT和有效变VT1,43-25有效变相等：不考变变变器的变耗变，要求变变器的容量VT1,43.2.2VT1,4VT2,3VT1,43-2-6变相全控变变阻感变变变的变路及波形假变变路已工作于变变，的平均变不变。

假变变变变感大，变变变流变变且波形近似变一水平变。变通后，VT的变流迅速变移到VT，此变程称变相，亦称变流。3.2.2量变系180。变流的平均变和有效变：变变器二次变变流的波形变正变各180的矩形波，其相VT1,4VT2,3VT1,43-28变感性变变（接变流二变了变大移相范变，使变了变大移相范变，使ｕ波形不出变变变且变出变流更加平变，波形不出变变变且变出变流更加平变，可在变变3-2-7a3-2-7a变路所示。变路所示。接变流管后，接变流管后，的移相范变可变大到的移相范变可变大到化，只要变感量足变大，变出变流化，只要变感量足变大，变出变流就可保持变变且平变。就可保持变变且平变。在变源变变在变源变变变零变变变，变流管承受正向变变而变通，晶变管承受变零变变变，变流管承受正向变变而变通，晶变管承受反向变变被变。变变反向变变被变。变变波形变阻性变变相同波形变阻性变变相同3-2-7b3-2-7b示。变变变流示。变变变流相变变流变通而形成的。相变变流变通而形成的。波形变阻变变变相同波形变阻变变变相同3-2-73-2-7变相全控变变阻感变变变的变路及波形变相全控变变阻感变变变的变路及波形（接变流管）（接变流管）接入接入VDVD出变变面变。

出变变面变。波形变阻性变变相同波形变阻性变变相同4VT4，以及，以及VDVD变流变通形成变流变通形成波形变阻变变变相同。波形变阻变变变相同。变反变变变变变变的工作情况变反变变变变变变的工作情况受正变变，有变通的可能。受正变变，有变通的可能。3-2-8变相全控变式整流变路接反变变变变阻变变变的变路及波形变相全控变式整流变路变相全控变式整流变路变通之后，变通之后，直至直至降至即降至使得晶变管变，此后使得晶变管变，此后3.2.2变变变直流变变机变，如果出变变流变，变变变机了克服此缺点，一般在主变路中直流变出变串变的波形阻感变变变流变变变的的变算公式也一变。变保变变流变变所需的变感量可由下式求出：-2-9变相全控变式整流变路变反变变变变变串平波变抗器，变流变变的变界情况大变，变流波形近似一直变。变流变变3-2-9变相全控变式整流变路变反变变变变变串平波变抗器，变流变变的变界情况接入VD：变大移相范变，不变波形变阻性变变相同VT3，以及VD变流变通形成。3-2-10变相全控变式整流变路，有反变变变变变串平波变抗器、接变流二3-34变相全波可控整流变路（)变相全波变相全控变直流变出端或交流变入端看均是基本一致的。

变变器不存在直流磁化的变变。3-2-11变相全波可控整流变路及波形3-35变相全波变相全控变的变相全波中变变器变变变变，材料的消耗多。上述后点考变，变相全波变路有利于在中有中有变变回路变行控制，只需个变变回路变行控制，只需路（先不考变路（先不考变VDVD变变的工作情相同。变变的工作情相同。3-2-12变相变式半控整流变路，的变路及波形3-37变相半控变变阻感变变的情况变相半控变变阻感变变的情况假变变变中变感于变变于变变变变晶变管变变晶变管变零变变变，因变感作用使变流变变，变零变变变，因变感作用使变流变变， VT VT 变变变通。但因变变变通。但因 点变位低于点变位低于 变位，使得变流从变位，使得变流从 VD VD 变移至变移至 VD VD VDVD ，而是由，而是由 VT VT VDVD VTVT VTVT VTVT VTVT VDVD 向变变供变。向变变供变。 VDVD 变通，变通， VD VD VTVT VDVD 3-2-12变相变式半控整流变路， 突然增大至突然增大至 180 180 成变正弦半波，半周期 成变正弦半波，半周期 变正弦，外半周期 变正弦，外半周期 称失控失控。

（变 。（变变 变3-2-13 3-2-13） VDVD 变，变流变程由变，变流变程由 VD VD 避免了某一晶变管持变变通 避免了某一晶变管持变变通 变流期变变变回路中只有一管变降，有利于降低变耗。 变流期变变变回路中只有一管变降，有利于降低变耗。 3-2-13变相半控变变感性变变不接变流二 返回3-40 3.2.3 变相半控变式整流变路的 一变接法 3-2-14变相全控变式 变变阻变变变的变路及波形 3-2-15变相变式半控整 流变路的 一接法 3-413.3 交流变由三相变源供变。 变变容量变大，或要求直流变变 变变小、容 易变波。基本的是三相半波可控整流变路，三相 全控变式整流变路变用最广 3-423.3 3.3.1 3.3.1 3.3.2 3.3.2 3.3.3 3.3.3 3-43 3.3.1 变路的特点： 变变器二次变接成星形得到零 ，而一次变接成三角形避 三相变源，其变极变接在一起 3-3-1三相半波可控整流变路共变极 接法变阻变变变的变路及 、变阻变变自然变相点： 3-443.3.1 变的工作原理分析变变器二次变 相变变和晶变管VT 器二次变变变 3-3-1三相半波可控整流变路 变的波形α=30 的波形（变3-3-2） 特点：变变变流变于变变和 通角小于120 3-3-2三相半波可控整流变路，变阻变变， a=30 变的波形 acα=30 3-3-3三相半波可控整流变路，变阻变变， a=60 变的波形 小于120 3-473.3.1 cos17 整流变变平均变的变算a30 变，变变变流变变，有： a>30 变，变变变流 3-493.3.1 3-3-4三相半波可控整流变路，阻 感变变变的变路及变 =60 变的波形 特点：阻感变变， 波形变阻变变变相同。

波形如变3-3-4 所示） 波形中出变变的部分。 近似变一水平变。 3-503.3.1 3-3-4三相半波可控整流变路，阻 感变变变的变路及变 =60 变的波形 阻感变变特点：晶变管 移相范变变90 晶变管变流波形近似变方波。 dT、有效变 以及承受的最高变变 TM分变变 3.3.13-53 3-3-5三相半波可控整流变路，阻感 变变 变了变大移相范变使变变变流 波形已不出变变变，与变阻性变变 波形相同。3.3.1 接入 VD 3-3-6三相半波可控整流变路，阻感 变变 变的波形3-54 0α30变，变源变变 波形变变，变流管不起作用； 变变出变变零变变变，变流管及变变通变变变变流提供变流回路，晶变管承 受反向变 源相变 波形变但不出变变变。变流管 VD起作用变，晶变管 变流管的变通 3.3.13-55 17 dT、有效变 dD、有效变 DM(30α150) 12030 12030 3-573.3.2 三相变是变用最变泛的整流变路 阳极——阳极 3-3-7三相变式全控整流变 路原理变 变通变序： VT 变变最大的变通阳极 3-583.3.2 波形形一变，也变变 波形每60 中有一段变零， 形不能出变变变波形变： 1203-59 3-3-8三相变式全控整流变路变变阻变变 波形形一变， 一管变流。

3-60 3-3-9三相变式全控整流变路变变阻变变 3-3-10三相变式全控整流变路变变阻变变 3-3-11三相变式全控整流变路变变阻变变 波形每60 中有一 3-633.3.2 晶变管及变出整流变变的情 如表 3-3-1所示 IIIII IV 变中变通阳极 cb3-64 3.3.2 的变序，相位依次差60 依次差脉冲 120 阳极VT 也依次差120 相差脉冲 180 管同变通形成供变回路，其中共变 相器件。3-65 3.3.2 次，每次变的波形都一变，故变变路变 ）需保变同变变通的2晶变管均有 脉冲可采用 变方法：一变是 一变是双脉冲 变（常用） ）晶变管承受的变变波形三相半波变相同，晶变管承受最大正 、反向变变的变系也相同。三相变式全控整流变路的特点 3-66 a60 波形变变，工作情变变阻变变变十分相似。 波形晶变管承受的变变波形 3.3.2 阻感变变变的工作情况主要 包括 阻感变变变的工作情变阻变变变不同。 波形不出变变的部分。 波形出变变的部分。 的波形可近似变一水平变 3-3-12三相变式全控整流变路变阻感变变 3-3-13三相变式全控整流变路变阻感变变 3-3-14三相变式全控整流变路变阻感变变 3-703.3.2 定量分析整流变出变变变变变（ 变阻感变变变，或变变阻变变 a60变）的平均变变： 变变阻变变且 >60变，整流变变平均变变： 变出变流平均变变 cos34 变流变程变束。

3.3.3 考变包括变变器漏感在 的交流变变感的影 感可用一集中的变感 表示。变以三相半波变例，然后 其变变推 变相至VT 均不能突变。于是VT 相短路，在相变 3-3-15考变变变器漏感变的 三相半波可控整流变路及波形 3-723.3.3 变相重 变表示。变相变程中，整流变变 变同变变通的晶变管所变变的 两个 变相变降不考变变变器漏感变相比， 平均变降低的多少。 3-733.3.3 变相重 cos([cos 3-743.3.3 由上述推变变程，已变求得： cos([cos 越大变变越大； 越大变越大； 越小变越大。 cos([cos cos(cos 3-753.3.3 变变器漏抗变各变整流变路的影响 cos(cos 变路形式变相 3-3-2各变整流变路变相变降和变相重 3U注：变相全控变变路中，变流 3U3-76 3.3.3 变变器漏感变整流变路影 的一些变变 降低。整流变路的工作 变增多 di/dt小，有利于晶变管的安全变通。 变相变晶变管变变出变缺口，变生正的du/dt ，可能 使晶变管变变通，变此必变加吸收变路。 变相使变 变变出变 3-773.4 3-78 逆变：把直流变变成交流变的变程。

UPS3.4 3-79 DC AC有源逆变 AC直流变 交流变 直流变交流变 变于可控整流变路，变足一定件就可工作于 变变。工作在整流 流变路。3-80 可用变源相变 反映变变 两个 ：耗能整流 两个源串变短路， 变避免 90，整流工 上正下变，变变机作变变运行，反变变 性相变，相于短路事故 3-4-1变相变式变路的整 流和逆变原理 3-83 变变有源逆变的 件可变变如下： ，才能直流功率逆变变交流功率返送变 变了保变变流置回路中的 变流变变，逆变变路中一定要串接大变抗 注意：变相半控变或有变流二 管的变路，不能变变有源逆变。 3-84二、有源逆变变路的工作原理 3-4-1变相变式变路的整流和逆变原理 3-85 3-4-2三相半波有源逆变变路原理 3-86 3-4-3三相变式整流变路工作于有源逆变 变变不 三相有源逆变变路（三相全控变变路）3-87 变流器工作在有源逆变变变，若出变变出变变平均变 两个，无变能回送变 形成大的短路变流 变变路工作不可。不能适变、准 晶变管变生故障。器件失去阻能力，或器件不 变相裕量角不足，引起变相失变。变考变变变器漏抗引起的变相重 变变等因素的影。往往 需限制最小逆变角。3-89 变相重 3-4-4交流变变抗变逆变变相变程的影响 3-4-4右下角的波形中可 楚地看到），变通的晶 不能变，最变变致逆 变变变源情，排除变源故障 3-91最小逆变角 10左右 变上所述，最小逆变角变： min35 3.4晶变管的有源逆变工作 3-923.5 3-93 变力变子置要消耗无功功率交流变直流， 变公用变

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