图1 单相半波可控整流正半周: 0<t<t1,ug=0,T正向阻断,id=0,uT=u2,ud=0 t=t时,加入ug脉冲,T导通,忽略其正向压降,uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。负半周: π≤t<2π当u2自然过零时,T自行关断而处于反向阻断状态,ut=0,ud=0,id=0。从0到t1的电度角为α,叫控制角。从t1到π的电度角为θ,叫导通角,显然α+θ=π。当α=0,θ=180度时,可控硅全导通,与不控整流一样,当α=180度,θ=0度时,可控硅全关断,输出电压为零。 2、各电量关系 ud波形为非正弦波,其均匀值(直流电压):
由上式可见,负载电阻Rd上的直流电压是控制角α的函数,所以改变α的大小就可以控制直流电压Ud的数值,这就是可控整流意义之所在。流过Rd的直流电流Id:
Ud的有效值(均方根值):
流过Rd的电流有效值:
由于电源提供的有功功率P=UI,电源视在功率S=U2I(U2是电源电压有效值),所以功率因数:
由上式可见,功率因数cosψ也是α的函数,当α=0时,cosψ=0.707。显然,对于电阻性负载,单相半波可控整流的功率因数也不会是1。比值Ud/U、I/Id和cosψ随α的变化数值,见表1,它们相应的关系曲线,如图2所示表1 Ud/U、I/Id和cosψ的关系 α 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° Ud/U I/Id cosψ 0.45 1.57 0.707 0.42 1.66 0.698 0.338 1.88 0.635 0.225 2.22 0.508 0.113 2.87 0.302 0.03 3.99 0.12 0 - 0
图2 单相半波可控整流的电压、电流及功率因数与控制角的关系由于可控硅T与Rd是串联的,所以,流过Rd的有效值电流I与均匀值电流Id的比值,也就是流过可控硅T的有效值电流IT与均匀值电流IdT的比值,即I/Id=It/IdT。二、单相桥式半控整流电路 1、工作原理电路与波形如图3所示
?图3、单相桥式半控整流正半周: t1时刻加入ug1,T1导通,电流通路如图实线所示。uT1=0,ud=u2,uT2=-u2。u2过零时,T1自行关断。负半周: t2时刻加入ug2,T2导通,电流通路如图虚线所示,uT2=0,ud=-u2,ut1=u2。u2过零时T2自行关断。 2、各电量关系由图3可见,ud波形为非正弦波,其幅值为半波整流的两倍,所以Rd上的直流电压Ud:
直流电流Id:
电压有效值U:
电流有效值I: ? 功率因数cosψ: ? 比值Ud/U,I/Id和cosψ随α的变化数值见表2,相应关系曲线见图4 表2 Ud/U、I/Id、cosψ与α的关系表 α 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° Ud/U I/Id cosψ 0.9 1.112 1 0.84 1.179 0.985 0.676 1.335 0.896 0.45 1.575 0.717 0.226 1.97 0.426 0.06 2.835 0.169 0 - 0 ? 图4、单相全波和桥式电路电压、电流及功率因数与控制角的关系把单相全波整流单相半波整流进行比较可知:(1)当α相同时,全波的输出直流电压比半波的大一倍。(2)在α和Id相同时,全波的电流有效值比半波的减小倍。(3)α相同时,全波的功率因数比半波的进步了倍。三、整流电路波形分析 1、单相半波可控整流(1)电阻性负载(见图1)| 欢迎光临 美丽的网站-英华家电维修论坛 (http://www.bsss.info/) | Powered by Discuz! X3.2 |