[发明专利]三相全波零式全控整流电路

说明书

本发明论及一种三相可控整流基本电路。

现有的三相可控整流基本电路有两种，如图1、图2、图3、所示，对附图说明如下：

输入三相交流电压的相序为A→B→D→A，频率为f，零线为0，相电压有效值为Ui，线电压有效值为Ul，a、b、c分别代表A、B、C三相交流相电压的正半周，-a、-b、-c代表其负半周。

输出直流电压有效值为Ud，直流电压中交流成份基波频率为fo;控制角为@，时间为t。

电路中，T1、T2、T3、T4、T5、T6代表可控单向导电元件，D1、D2、D3、代表不可控单向导电元件。

第一种是三相半波可控整流电路，如图1所示，说明如下：

输入：三相交流相电压，空载输出：Ud＝1.17Uicos@，fo＝3f。在直流电动机+调速系统中的应用：适用于小容量电动机改变电枢电压调速，由于输出的直流电压交流成份基波频率低，脉动系数大，所以不能用于大中容量电机各种高精度调速系统。

第二种是三相桥式可控整流电路，图2所示为三相桥式全控整流电路，说明如下：

输入：三相交流线电压，空载输出：Ud＝1.35Ulcos@，fo＝6f，在直流电动机调速系统中的应用：适用于大、中容量高精度调速系统和可逆施动系统，在发电机调压系统中的应用：适用于大中容量及高精度调压系统，此电路现有技术中应用范围最广的可控整流基本电路。

图3所示为三相桥式半控整流电路，此电路随着可控单向导电元件的价格降低，逐渐被淘汰。

在实际应用中，有时我们利用现的整流变压器或市电的三相交流相电压线为输入，可输出设计范围内的直流电压值，但是现有的以三相交流相电压为输入的三相半波可控整流电路输出的电压波形却达不到设计要求，只有增加成本高的整流变压器将市电线电压变为合适的值，再采用三相桥式可控整流电路，完成设计。

本发明的目的是设计一种新的三相可控整流基本电路，其输入电压为三相交流相电压，输出电压波形与三相桥式可控整流电路完全相同，应用范围也完全相同。

三相全波零式全控整流电路，如图4所示，说明如下：

输入：三相交流相电压。空载输出：Ud＝1.35Uicos，fo＝6f.触发脉冲使三相交流相电压正负半周导通的顺序：a→-c→b→-a→c→-b→a。触发脉冲间隔为60°电角度，每个可控单向导电元件（包括多个相同元件的同方向串，并联）在360°电角度内分别被触发导通一次。

本电路由六个可控单向导电方向和两个不可控单向导电方向连接而成，其中每个单向导电方向可以用一个单向导电元件或多个相同的单向导电元件同方向串、并联来实现，附图和以下说明均以一个单向导电元件代表一个单向导电方向，其连接方法如下：把三只可控单向导电元件T1、T2、T3、的电流流入端连接为一点，这点称为公共阳极，这三个元件的电流流出端（T1接A相，T2接B相，T3接C相）分别接到三根火线上，再把另三只可控单向导电元件T4、T5、T6的电流流出端连接为一点，这点称为公共阴极，这三个元件的电流流入端（T4接A相，T5接B相，T6接C相）分别接到三根火线上，把一只不可控单向导电元件D1的电流流入端与公共阳极连接，电流流出端与零线0连接，把另一只不可控单向导电元件D2的电流流出端与公共阴极连接，电流流入端与零线0连接，分别给六个可控单向导电元件加间隔为60°电角度，顺序为T₄→T₃→T₅→T₁→T₆→T₂→T₄的触发脉冲，可从公共阴极和公共阳极之间输出直流电压，公共阴极为直流电压正极，公共阳极为直流电压负极。输出电压波形顺序为a→-c→b→-a→c→-b→a。

本电路的应用范围各项技术指标与三相桥式全控整流电路完全相同。所不同的是本电路以三相交流相电压为输入，因此在相同的电源条件下，本电路空载输出电压值Ud＝1.35Uicos@三相桥式全控整流电路输出电压值Ud＝1.35Ulcos@＝1.35X3]]>Uicos@＝2.34Uicos@。两种电路有不同的电压输出值域，应用本电路来改造现有的一部分直流电动机可控硅（晶闸管）调速系统的整流柜定型产品将产生可观的经济效益，例如：额定电压在150V→290V之间的直流电机整流柜，采用本电路代替三相桥式全控整流电路，均可省去价格昂贵的整流变压器，对十几千瓦以上的大中容量系统，节约的成本占原产品价值的一半以上。