单相和三相半控桥式整流电路的工作波形

单相和三相半控桥式整流电路的工作波形

 

    半控整流电路是由可控整流器件和二极管组成的。图3-5示出了一种单相半控桥式整流电路及其波形。它实际上是将单相全控整流电路下面两个桥臂的可控器件换成了二极管。可以看出，其交流侧电流的波形显然只与触发延迟角α有关。因此，其基波因数和各次谐波含量也必然是由α决定的。

                           
                                                                         图3-5      一种单相半控桥式整流电路
 

    实际工程中，为了防止在α接近180°时换相失败，常采用图3-6所示的另外两种单相半控桥式整流电路。一种是在直流侧再加一个续流二极管，另一种是将桥一侧的上下两个桥臂换成二极管。但是，无论哪种接法，不同的只是各整流器件的导通角，这两者的外特性与图3-5所示的电路是完全一样的。

                                         
                                                                         图3-6      另外两种单相半控桥式整流电路

                                    

               

                                               图3-7 一种三相半控桥式整流电路    

                                                a)    电路                         b)   波形

    图3-7示出的是一种三相半控桥式整流电路及其工作波形。同单相类似，

                                               
                                    图3-8    直流侧有续流二极管的三相半控桥式整流电路
 

实际工程中也采用图3-8所示的在直流侧再加一个续流二极管的三相半控桥式整流电路，以防止换相失败。其外特性与图3-7所示电路完全相同。显然，它们交流侧电流的波形、基波因数和各次谐波含量也是由触发延迟角α决定的。

    可以采用傅里叶级数的分析方法对半控桥式整流电路交流侧电流的谐波进行分解。但是推导过程和最后表达式都很繁琐，这里仅给出根据计算结果绘成的单相半控桥式电路和三相半控桥式电路各次谐波含量曲线，分别如图3-9和图3-10所示。对单相半控桥式电路，由于其交流侧电流仍为半波对称，故仅含奇次谐波，图中仅绘出了3、5、7次谐波含量；对三相半控桥式电路，其交流侧电流不再是半波对称的，因此还含有偶次谐波，但因三相对称，故不含3倍次谐波，图中绘出了2、4、5、7次谐波含量。
 

                     
                图3-9   单相半控桥式整流电路各次谐波含量曲线     图3-10   三相半控桥式整流电路各次谐波含量曲线