帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路

帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路

圖2-28 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路

圖2-29 雙反星形電路，a=0°時(shí)兩組整流電壓、電流波形

鐵芯的直流磁化，設(shè)置電感量為L(zhǎng)p的平衡電抗器是為保證兩組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)電。與三相橋式電路相比，在采用相同晶閘管的條件下，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。
平衡電抗器的作用：
?兩個(gè)直流電源并聯(lián)時(shí)，只有當(dāng)電壓平均值和瞬時(shí)值均相等時(shí)，才能使負(fù)載均流，
?雙反星形電路中，兩組整流電壓平均值相等，但瞬時(shí)值不等，
?兩個(gè)星形的中點(diǎn)n1和n2間的電壓等于ud1和ud2之差。該電壓加在Lp上，產(chǎn)生電流ip，它通過(guò)兩組星形自成回路，不流到負(fù)載中去，稱(chēng)為環(huán)流或平衡電流，
?考慮到ip后，每組三相半波承擔(dān)的電流分別為 。為了使兩組電流盡可能平均分配，一般使Lp值足夠大，以便限制環(huán)流在負(fù)載額定電流的1%～2%以?xún)?nèi)。

圖2-30 平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形

雙反星形電路中如不接平衡電抗器，即成為六相半波整流電路，只能有一個(gè)晶閘管導(dǎo)電，其余五管均阻斷，每管最大導(dǎo)通角60o ，平均電流Id/6。當(dāng)α=0時(shí)，Ud 為1.35U2，比三相半波時(shí)的1.17U2略大些。六相半波整流電路因晶閘管導(dǎo)電時(shí)間短，變壓器利用率低，極少采用。
雙反星形電路與六相半波電路的區(qū)別就在于有無(wú)平衡電抗器，對(duì)平衡電抗器作用的理解是掌握雙反星形電路原理的關(guān)鍵。
由于平衡電抗器的作用使得兩組三相半波整流電路同時(shí)導(dǎo)電的，平衡電抗器Lp承擔(dān)了n1、n2間的電位差，它補(bǔ)償了ub`和ua的電動(dòng)勢(shì)差，使得兩相的晶閘管能同時(shí)導(dǎo)電
將圖2-29中ud1和ud2的波形用傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi)，可得當(dāng)a =0°時(shí)的ud1、ud2，即

ud中的諧波分量比直流分量要小得多，且最低次諧波為六次諧波。
需要分析各種控制角時(shí)的輸出波形時(shí)，可先求出兩組三相半波電路的ud1和ud2波形，然后做出波形( ud1+ud2 ) / 2。圖2-32 為a =30°、60°、90°時(shí)，雙反星形電路的輸出電壓波形。
雙反星形電路的輸出電壓波形與三相半波電路比較，脈動(dòng)程度減小了，脈動(dòng)頻率加大一倍，f=300Hz
電感負(fù)載情況下，a = 90°時(shí), 輸出電壓波形正負(fù)面積相等，Ud=0，移相范圍是90°
如果是電阻負(fù)載，則ud波形不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值，僅保留波形中正的部分。同樣可以得出，當(dāng)a =120°時(shí)，Ud=0，因而電阻負(fù)載要求的移相范圍為120°。 整流電壓平均值與三相半波整流電路的相等，為Ud=1.17 U2 cos a
將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可得出以下結(jié)論：
?三相橋?yàn)閮山M三相半波串聯(lián)，而雙反星形為并聯(lián)，且后者需用平衡電抗器
?當(dāng)U2相等時(shí)，雙反星形的Ud是三相橋的1/2，而Id是三相橋的2倍
?兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系一樣，ud和id的波形形狀一樣