問題30 三相橋式全控整流電路的工作原理是怎樣的？

在各種整流電路中，目前應用最為廣泛的是三相橋式全控整流電路，其原理圖如圖3-22所示。它的基本工作原理分析如下：

習慣將其中陰極連接在一起的三個晶閘管（VT₁、VT₃、VT₅）稱為共陰極組；陽極連接在一起的3個晶閘管（VT₄、VT₆、VT₂）稱為共陽極組。此外，習慣上希望晶閘管按從1至6的順序導通，為此將晶閘管按圖示的順序編號，即共陰極組中與a、b、c三相電源相接的3個晶閘管分別為VT₁、VT₃、VT₅，共陽極組中與a、b、c三相電源相接的3個晶閘管分別為VT₄、VT₆、VT₂。

以下分析帶電阻負載時的工作情況。

①當α=0°時，各晶閘管均在自然換相點處換相。為了分析方便，把一個周期等為6段，每段為60°，每一段中導通的晶閘管及輸出整流電壓的情況見表3-1。由該表可知，6個晶閘管的導通順序為VT₁—VT₂—VT₃—VT₄—VT₅—VT₆。

當α=0°時，晶閘管承受的電壓波形如圖3-23a所示。圖中僅給出了VT₁的電壓波形。圖3-23a中還給出了晶閘管VT₁流過電流i_VT的波形。

②當觸發延遲角α改變時，電路的工作情況將發生變化。圖3-23b給出了α=30°時的波形。從ωt₁開始把一個周期等分為6段，每段為60°，與α=0°時的情況相比，一個周期中u_d波形仍由6段線電壓構成，每一段導通晶閘管的編號等仍符合表3-1的規律。區別在于，晶閘管起始導通時刻推遲了30°，組成u_d的每一段線電壓又因此推遲了30°，u_d平均值降低，晶閘管電壓波形也相應發生了變化。圖中同時給出了變壓器二次側a電流i_a的波形。

③如圖3-23c給出了α=60°的波形電路工作情況，仍可以對照表3-1分析。u_d波形中每段線電壓的波形繼續向后移，u_d平均值繼續降低。當α=60°時u_d出現了為零的點。由以上分析可見，當α≤60°時，u_d波形均連續，對于電阻負載，i_d波形與u_d波形的形狀是一樣的，也連續。

④當α＞60°時，如α=90°時，電阻負載情況下的工作波形如圖3-23d所示。此時u_d波形每60°中有30°為零，這是因為電阻負載時i_d波形與u_d波形一致，一旦u_d至零，i_d也降至零，流過晶閘管的電流即降至零，晶閘管關斷，輸出整流電壓u_d為零，因此u_d波形不能出現負值。圖3-23d中還給出了晶閘管電流和變壓器二次電流的波形。

⑤如果α繼續增大至120°，則整流輸出電壓u_d波形將全為零，其平均值也為零，可見帶電阻負載時三相橋式全控整流電路α的移相范圍是0°～120°。