单相电路应用比较有限,只适用于功率比较小的范围,若是单相电能够满足功率要求,也就没有三相电的必要了。同理,若是直流电能够满足日常需要,同样也没有交流电的需要了,毕竟,来的越简单越好。
三相整流的应用主要集中在大功率段,比如用到的整流变,还有低压变频器的整流单元,它们都属于三相整流的具体应用。
三相整流也分为半波和全波两种,又根据采用器件(二极管和晶闸管)的不同,分为可控和不可控两类,全波整流和全波可控整流是应用最为广泛的。
今天先挑个简单的说,三相半波整流。虽说简单,但也比单相整流要复杂一些。
三相半波整流电路有一台三相变压器,三个二极管和电路负载所构成,它与三相全波整流不同,全波整流由六个二极管组成。如图∶
从图中可知,这三个二极管有两种接法,左边的阴极并接在一起,称为共阴极整流,右边的阳极并接在一起,称为共阳极整流。之所以在前面加了一台三相变压器,主要是方便识图,同时,也可以通过变压器滤掉电源中的三次谐波,若不加变压器,也可以直接接在三相电源上。
三只二极管并接(共阳或共阴)在一起,与负载RL相接,直接回到电源的零线端N。
三相电源在相位上是互差120⁰的,以左图为例,哪只管子的电位最高,它就优先导通,这是它的先决条件。
结合这两个图,再根据它的优先导通条件,在0–2π这个周期内,VD3一定是先导通,因为它的电位最高,其对应就是下面的阴影部分,其他两个管子(VD1、VD2)截止。到了t1点,VD1导通,VD2、VD3截止,到了t2点,VD2导通,VD1、VD3截止,到了t3点,VD3导通,VD2、VD3截止,以此类推。
可见,这三个管件是依次导通的,并有一定的顺序,在一个周期内,先后顺序就是C→A–B–C,并沿着这个同样的顺序依次进行,每个管子各导通120⁰。
下一个管子导通之前,前一个管子必须要截止,不然的话,可要两相短路了。
再看一下电压与电流的关系,变压器次级接入的三只管件,在同一时刻只有一只接通,其他两只截止,接通后通过负载RL回到电源零线,可见,在二次侧始终对应的是电源相电压,在全波整流电路中就不同了。
通过计算可得,直流平均值U0为1.17U2,U2为二次电压有效值,有了直流平均值,通过欧姆定律可得负载电流I0为1.17U2/RL,通过每只管子的电流值则为I0/3,这些参数为选择器件提供依据。
该电路由于它的局限性,应用有限,但它是解释三相全波整流的基础,有了它,才能更好的解释三相全波整流。
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