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1、会计学1整流整流(zhngli)与有源逆变与有源逆变第一页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流(zhngli)(zhngli)状态时状态时状态时状态时n n1 1、不考虑电动机的电枢、不考虑电动机的电枢(din(din sh)sh)电感时：电感时：n n只有晶闸管导通相的变压器二只有晶闸管导通相的变压器二次侧电压瞬时值大于反电动势次侧电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出，此时负载电时才有电流输出，此时负载电流断续，对整流电路和电动机流断续，对整流电路和电动机的工作都不利，要尽量避免；的工作都不利，要尽量避免；n n所以普遍在电枢所
2、以普遍在电枢(din sh)(din sh)回路回路串联一平波电抗器，保证整流串联一平波电抗器，保证整流电流在较大范围内连续，如图电流在较大范围内连续，如图2-482-48。n n 图2-48三相半波带电动机负载且加平波电抗器时的电压(diny)电流波形第1页/共37页第二页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作电动机工作电动机工作电动机工作(gngzu)(gngzu)于整流状态时于整流状态时于整流状态时于整流状态时n n2 2、电动机稳态时，虽然、电动机稳态时，虽然UdUd波形脉动较大，但由于电动机有较大的机械惯量，故其转速和反电波形脉动较大，但由于电动机有较大的机械惯量，故其转速和
3、反电动势都基本无脉动。此时整流电压的平均值由电动机的反电动势及电路中负载平均电流动势都基本无脉动。此时整流电压的平均值由电动机的反电动势及电路中负载平均电流(dinli)Id(dinli)Id所引起的各种电压降所平衡。整流电压的交流分量则全部降落在电抗器上。由所引起的各种电压降所平衡。整流电压的交流分量则全部降落在电抗器上。由IdId引起引起的压降有下列四部分：的压降有下列四部分：n n变压器的电阻压降变压器的电阻压降IdRBIdRB，其中，其中RBRB为变压器的等效电阻，它包括变压器二次绕组本身的电阻以为变压器的等效电阻，它包括变压器二次绕组本身的电阻以及一次绕组电阻折算到二次侧的等效电阻；
4、及一次绕组电阻折算到二次侧的等效电阻；n n晶闸管本身的管压降晶闸管本身的管压降U U，它基本上是一恒值；，它基本上是一恒值；n n电枢电阻压降电枢电阻压降IdRMIdRM；n n由换相重叠角引起的电压降由换相重叠角引起的电压降3XBId/(2)3XBId/(2)（三相半波）（三相半波）。n n此时，整流电路直流电压的平衡方程为此时，整流电路直流电压的平衡方程为:n n系统的两种工作状态：电流系统的两种工作状态：电流(dinli)(dinli)连续工作状态和电流连续工作状态和电流(dinli)(dinli)断续工作状态断续工作状态第2页/共37页第三页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机
5、工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流(zhngli)(zhngli)状态时状态时状态时状态时n n3.3.电流连续时电动机的机械特性电流连续时电动机的机械特性电流连续时电动机的机械特性电流连续时电动机的机械特性n n在电机学中，已知直流电动机的反电动势为在电机学中，已知直流电动机的反电动势为在电机学中，已知直流电动机的反电动势为在电机学中，已知直流电动机的反电动势为n n n n式中，式中，式中，式中，Ce Ce 由电动机结构决定的电动势常数；由电动机结构决定的电动势常数；由电动机结构决定的电动势常数；由电动机结构决定的电动势常数；为电动机磁场每对磁极下的为电动机磁场每对
6、磁极下的为电动机磁场每对磁极下的为电动机磁场每对磁极下的磁通量，单位为（磁通量，单位为（磁通量，单位为（磁通量，单位为（WbWb）；）；）；）；n n为电动机的转速，单位为（为电动机的转速，单位为（为电动机的转速，单位为（为电动机的转速，单位为（r/minr/min）。）。）。）。n n可根据整流电路电压可根据整流电路电压可根据整流电路电压可根据整流电路电压(diny)(diny)平衡方程式，作出不同控制角平衡方程式，作出不同控制角平衡方程式，作出不同控制角平衡方程式，作出不同控制角 时时时时EMEM与与与与IdId的关的关的关的关系（三相半波）：系（三相半波）：系（三相半波）：系（三相半波）
7、：n n n n 转速与电流的机械特性关系式为：转速与电流的机械特性关系式为：转速与电流的机械特性关系式为：转速与电流的机械特性关系式为：n n 第二项较小，可见(kjin)一个角度对应一个转速 n。第3页/共37页第四页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流(zhngli)(zhngli)状态时状态时状态时状态时 做做出出不不同同 角角时时n n与与IdId的的关关系系，如如图图2-2-4949所所示示。图图中中U U的的值值一一般般为为1V1V左左右右，可可以以忽忽略略。可可见见其其机机械械特特性性与与由由直直流流发发电电机机供
8、供电电时时的的机机械械特特性性是是相相似似的的，是是一一组组平平行行的的直直线线，其其斜斜率率由由于于内内阻阻不不一一定定相相同同而而稍稍有有差差异异。调调节节 角角，即即可可调调节节电电动动机机的的转转速速。而而负负载载加加大大时时，电电流流(dinli)(dinli)加大，转速变化不大。加大，转速变化不大。同理，可列出三相桥式全控整流电路电动机负载(fzi)时的机械特性方程为：图2-49 三相半波电流连续时以电流表示的电动机机械特性第4页/共37页第五页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流(zhngli)(zhngli)状态状
9、态状态状态时时时时n n4.电流电流(dinli)断续时电动机的机断续时电动机的机械特性械特性n n当负载减小时，平波电抗器中的当负载减小时，平波电抗器中的电感储能减小，致使电流电感储能减小，致使电流(dinli)不再连续，此时其机械不再连续，此时其机械特性也就呈现出非线性。特性也就呈现出非线性。三相半波整流电路(dinl)电动机负载具体推导过程见许大中编电机控制第5页/共37页第六页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作电动机工作电动机工作电动机工作(gngzu)(gngzu)于整流状态于整流状态于整流状态于整流状态时时时时4.电流断续电流断续(dun x)时电动机的机械特性时电动机
10、的机械特性电动机的实际空载(knzi)反电动势都是。时为：。Why?如当=60时，Id=0，此时的反电动势E0=1.17U2cos60,实际上当Id减小至某一定值Id min以后，电流变为断续。这个E0是不存在的，真正的理想空载点远大于此值。图2-50电流断续时电动势的特性曲线断续区特性的近似直线断续区连续区EE0E0OIdminId(0.585U2)(U2)2解释因为60时晶闸管触发导通后最大相电压瞬时值为，大于E0。因此如果反电势为E0，则必然产生电流，从而与空载的前提矛盾，所以实际空载点的反电势是。当60时，晶闸管触发导通时的相电压瞬时值为为此时实际空载点的反电势。第6页/共37页第七页
11、，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作电动机工作电动机工作电动机工作(gngzu)(gngzu)于整流状态于整流状态于整流状态于整流状态时时时时n n电流断续时电动机机械特性的特点：电流断续时电动机机械特性的特点：n n电动机的理想空载转速抬高；电动机的理想空载转速抬高；n n机械特性变软，即负载机械特性变软，即负载(fzi)(fzi)电电流变化很小也可引起很大的转速变流变化很小也可引起很大的转速变化；化；n n随着随着 的增加，进入断续区的电流的增加，进入断续区的电流值加大。值加大。(Why?)(Why?)由于愈大，变压器加给晶闸管阳极上的负电压时间愈长，电流要维持(wich)连续，
12、必须要求平波电抗器储存较大的磁能。在电抗器的L为一定值的情况下，要有较大的电流Id才能使得电流连续。图2-51 考虑电流断续时不同a 时反电动势的特性曲线第7页/共37页第八页，共37页。9.3.1 9.3.1 电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流电动机工作于整流(zhngli)(zhngli)状状状状态时态时态时态时n n一般只要主电路电感足够大，可以只考虑一般只要主电路电感足够大，可以只考虑(k(k ol ol)电流连续段，完全按线性处理。当轻电流连续段，完全按线性处理。当轻载时，断续作用显著，可改用另一段较陡的特性来近似处理，其等效电阻比实际的电阻载时，断续作用显著，可改用另
13、一段较陡的特性来近似处理，其等效电阻比实际的电阻R R要大一个数量级。要大一个数量级。n n整流电路为三相半波时，在最小负载电流为整流电路为三相半波时，在最小负载电流为IdminIdmin时，为保证电流连续所需的主回路电时，为保证电流连续所需的主回路电感量为：感量为：n n （mHmH）n n对于三相桥式全控整流电路带电动机负载的系统，有对于三相桥式全控整流电路带电动机负载的系统，有 （mHmH）L中包括整流变压器的漏电感、电枢电感和平波电抗器的电感。前者数值都较小，有时可忽略。Idmin一般取电动机额定电流的5%10%。因为三相桥式全控整流电压的脉动频率比三相半波的高一倍，因而(yn r)所
14、需平波电抗器的电感量也可相应减小约一半，这也是三相桥式整流电路的一大优点。第8页/共37页第九页，共37页。9.3.2 9.3.2 电动机工作电动机工作电动机工作电动机工作(gngzu)(gngzu)于有源逆变状态于有源逆变状态于有源逆变状态于有源逆变状态时时时时n n1.1.电流连续时电动机的机械特性电流连续时电动机的机械特性电流连续时电动机的机械特性电流连续时电动机的机械特性n n主回路电流连续时的机械特性由电压平衡主回路电流连续时的机械特性由电压平衡主回路电流连续时的机械特性由电压平衡主回路电流连续时的机械特性由电压平衡(pnghng)(pnghng)方程式方程式方程式方程式 n n 决
15、定。决定。决定。决定。n n逆变时由于逆变时由于逆变时由于逆变时由于 ，EMEM反接，得反接，得反接，得反接，得 ：n n n n同时因为同时因为同时因为同时因为EM=CenEM=Cen，可求得电动机的机械特性方程式，可求得电动机的机械特性方程式，可求得电动机的机械特性方程式，可求得电动机的机械特性方程式 ：Ud0为0时的整流输出平均(pngjn)电压值2.电流断续时电动机的机械特性电流断续时电动机的机械特性电流断续时电动机的机械特性方程可沿用整流时电流断续的机械特性表达式，只要把上式，便可得EM、n与Id的表达式，求出三相半波电路工作于逆变状态且电流断续时的机械特性。第9页/共37页第十页，
16、共37页。9.3.2 9.3.2 电动机工作于有源逆变电动机工作于有源逆变电动机工作于有源逆变电动机工作于有源逆变(n bin)(n bin)状态状态状态状态时时时时逆变电流逆变电流(dinli)(dinli)断续时电动机的机械特断续时电动机的机械特性，与整流时十分相似：性，与整流时十分相似：图2-52电动机在四象限中的机械(jxi)特性理想空载转速上翘很多，机械特性变软，且呈现非线性。逆变状态的机械特性是整流状态的延续。纵观控制角由小变大，电动机的机械特性则逐渐的由第1象限往下移，进而到达第4象限。逆变状态的机械特性同样还可表示在第2象限里，与它对应的整流状态的机械特性则表示在第3象限里。第
17、1、4象限中和第3、2象限中的特性是分别属于两组变流器的，它们输出整流电压的极性彼此相反，故分别标以正组和反组变流器。正组变流器反组变流器na3a2a1Ida4b2b3b4b1a=b=p2a=b=p2b3b2b1b4a2a3a4a1a 增大方向b 增大方向a 增大方向b 增大方向第10页/共37页第十一页，共37页。9.3.3 9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力(dinl)(dinl)拖动系统拖动系统拖动系统拖动系统图2-53两组变流器的反并联(bnglin)可逆线路图2-53a与b是两组反并联(bnglin)的可逆电路a)三相半波有环流接线b)三相全控桥无环流接线c
18、)对应电动机四象限运行时两组变流器工作情况第11页/共37页第十二页，共37页。9.3.3 9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力(dinl)(dinl)拖动系统拖动系统拖动系统拖动系统n n1 1、电动机反转过程：、电动机反转过程：n n电动机在第电动机在第1 1象限正转，电动机象限正转，电动机从正组桥取得电能，欲使电动机从正组桥取得电能，欲使电动机反转，必须首先正转迅速制动。反转，必须首先正转迅速制动。此时此时EMEM的方向保持为上正下负，的方向保持为上正下负，而对于正向桥来说，电流方向是而对于正向桥来说，电流方向是不能改变的，为此需切换不能改变的，为此需切换(qi(
19、qihun)hun)到反组桥工作，同时要求到反组桥工作，同时要求反组桥工作在逆变状态，此时电反组桥工作在逆变状态，此时电动机进入第动机进入第2 2象限作正转发电运象限作正转发电运行，机械能转化为电能送给电网。行，机械能转化为电能送给电网。n n随着电动机转速的下降，不断地随着电动机转速的下降，不断地调节调节，使之由小变大直至，使之由小变大直至22/2/2，如继续增大，即，如继续增大，即/2/2，反，反组桥将转入整流状态下工作，电组桥将转入整流状态下工作，电动机开始反转进入第动机开始反转进入第3 3象限的电象限的电动运行。动运行。正组变流器反组变流器na3a2a1Ida4b2b3b4b1a=b=
20、p2a=b=p2b3b2b1b4a2a3a4a1a 增大方向b 增大方向a 增大方向b 增大方向注意：电动机的反电势(dinsh)的方向和转向保持一致。第12页/共37页第十三页，共37页。9.3.3 9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力(dinl)(dinl)拖动系统拖动系统拖动系统拖动系统两套变流装置两套变流装置两套变流装置两套变流装置(zhungzh)(zhungzh)反并联连接的可逆电路的相关概念和结论：反并联连接的可逆电路的相关概念和结论：反并联连接的可逆电路的相关概念和结论：反并联连接的可逆电路的相关概念和结论：环流是指只在两组变流器之间流动而不经过环流是指
21、只在两组变流器之间流动而不经过(jnggu)负载的电流。负载的电流。根据对环流的处理方法，反并联可逆电路又可分为不同的控制方案，如配合控制有环流（根据对环流的处理方法，反并联可逆电路又可分为不同的控制方案，如配合控制有环流（）、可控环流、逻辑控制无环流和错位控制无环流等。）、可控环流、逻辑控制无环流和错位控制无环流等。可根据电动机所需运转状态来决定哪一组变流器工作及其工作状态：整流或逆变。可根据电动机所需运转状态来决定哪一组变流器工作及其工作状态：整流或逆变。第13页/共37页第十四页，共37页。9.3.3 9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力(dinl)(dinl)拖
22、动系统拖动系统拖动系统拖动系统n n第1象限：正转电动运行，此时(csh)1组工作于整流状态，由于12，2组工作于逆变状态，且Ud1=Ud2,但由于二极管的单相导电性，2组桥没有电流流过，工作在待逆变状态。有环流控制(kngzh)条件：12第14页/共37页第十五页，共37页。9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力(dinl)拖动系拖动系统统 第第2 2象象限限：正正转转制制动动运运行行。当当需需要要(xyo)(xyo)正正转转制制动动（刹刹车车）时时，将将11和和22增增大大但但90Ud1=Ud2EUd1=Ud2，此此时时2 2组组立立刻刻工工作作于于逆逆变变状状态态。由由二二极极管管的的单单
23、相相导导电电性性，1 1组组桥桥没没有有电电流流流流过过，工工作在待整流状态。作在待整流状态。第15页/共37页第十六页，共37页。9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力(dinl)拖动系拖动系统统n n 第第3 3象限：将象限：将22调节至调节至9090，Ud2Ud2变为上负下正，变为上负下正，由于由于2211，Ud1Ud1变为上负变为上负下正，由于二极管的单相导下正，由于二极管的单相导电性，电性，2 2组桥有电流流过，组桥有电流流过，工作在整流状态。工作在整流状态。1 1组桥没组桥没有电流流过，工作在待逆变有电流流过，工作在待逆变(nbin)(nbin)状态。状态。n n 此时电机反转，此时
24、电机反转，E E电压电压为上负下正。为上负下正。第16页/共37页第十七页，共37页。9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力(dinl)拖动系拖动系统统第4象限：反转制动运行，和第二象限类似(lis)，当将2增大但保持Ud1=Ud2此时1组工作于逆变状态，由于二极管的单相导电性，2组桥没有电流流过，工作在待整流状态。第17页/共37页第十八页，共37页。9.3.3 9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力(dinl)(dinl)拖动系统拖动系统拖动系统拖动系统图2-53两组变流器的反并联(bnglin)可逆线路等效图第18页/共37页第十九页，共37页。9.3.3 9.3.3
25、 直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力直流可逆电力(dinl)(dinl)拖动系统拖动系统拖动系统拖动系统n n2 2、1=21=2配合控制的有环流可逆系统配合控制的有环流可逆系统n n对正、反两组变流器同时输入触发脉冲，并严格保对正、反两组变流器同时输入触发脉冲，并严格保证证 1=21=2的配合控制关系的配合控制关系;n n假设正组为整流，反组为逆变，即有假设正组为整流，反组为逆变，即有 1=21=2，UdUd 1=Ud21=Ud2，且极性相抵，两组变流器之间没有直，且极性相抵，两组变流器之间没有直流环流；流环流；n n两组变流器的输出电压瞬时值不等，会产生脉动的两组变流器的输出电压瞬时值不
26、等，会产生脉动的交流环流。为防止环流只经晶闸管流过而使电源短交流环流。为防止环流只经晶闸管流过而使电源短路，必须路，必须(bx)(bx)串入环流电抗器串入环流电抗器LCLC限制环流。限制环流。第19页/共37页第二十页，共37页。9.3.3 直流可逆电力直流可逆电力(dinl)拖动系拖动系统统n n3 3、逻辑无环流可逆系统、逻辑无环流可逆系统n n工程上使用较广泛，不需设置环流电抗器；工程上使用较广泛，不需设置环流电抗器；n n控制原则是：只有一组桥投入工作（另一组关断），所以两组桥之间不存在环流；控制原则是：只有一组桥投入工作（另一组关断），所以两组桥之间不存在环流；n n两组桥之间的切换
27、不能简单地把原来工作着的一组桥的触发脉冲立即封锁，而同时把原两组桥之间的切换不能简单地把原来工作着的一组桥的触发脉冲立即封锁，而同时把原来封锁着的另一组桥立即开通；来封锁着的另一组桥立即开通；n n首先应使已导通桥的晶闸管断流，要妥当处理主回路内电感储存的能量，直到储存的能首先应使已导通桥的晶闸管断流，要妥当处理主回路内电感储存的能量，直到储存的能量释放完，主回路电流变为零，使原导通晶闸管恢复阻断能力；量释放完，主回路电流变为零，使原导通晶闸管恢复阻断能力；n n随后随后(suhu)(suhu)再开通原封锁着的晶闸管，使其触发导通；再开通原封锁着的晶闸管，使其触发导通；n n这种无环流可逆系统
28、中，变流器之间的切换过程由逻辑单元控制，称为逻辑控制无环流这种无环流可逆系统中，变流器之间的切换过程由逻辑单元控制，称为逻辑控制无环流系统。系统。第20页/共37页第二十一页，共37页。10.2 10.2 相控电路的驱动相控电路的驱动相控电路的驱动相控电路的驱动(q dn)(q dn)控制控制控制控制相控电路：相控电路：相控电路：相控电路：晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管可可可可控控控控整整整整流流流流电电电电路路路路，通通通通过过过过控控控控制制制制触触触触发发发发角角角角a a的的的的大大大大小小小小即即即即控控控控制制制制触触触触发发发发脉脉脉脉冲冲冲冲起起起起始始始始相相相相位位位位(xing
29、wi)(xingwi)来来来来控控控控制制制制输输输输出出出出电电电电压压压压大大大大小。小。小。小。相控电路的驱动控制相控电路的驱动控制为为保保证证相相控控电电路路正正常常工工作作，很很重重要要的的是是应应保保证证按按触触发发角角a的的大大小小在在正正确确的的时时刻刻向向电电路路中中的的晶晶闸闸管管施施加加有有效效(yuxio)的触发脉冲。的触发脉冲。晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。大大、中中功功率率的的变变流流器器广广泛泛应应用用的的是是晶晶体体管管触触发发电电路路，其其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。第2
30、1页/共37页第二十二页，共37页。10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时(tngsh)(tngsh)导通的电路），也可为单窄脉冲；导通的电路），也可为单窄脉冲；三三个个基基本本环环节节：脉脉冲冲的的形形成成与与放放大大、锯锯齿齿波波的的形形成成和和脉脉冲冲移移相相、同同步步环环节节。此此外外，还还有有强强触触发发和和双双窄窄脉脉冲形成环节。冲形成环节。图2-54同步信号为锯齿(jch)波的触发电路
31、第22页/共37页第二十三页，共37页。强触发环节强触发环节强触发环节强触发环节 强强强强触触触触发发发发脉脉脉脉冲冲冲冲可可可可以以以以缩缩缩缩短短短短SCRSCR开开开开通通通通时时时时间间间间，提提提提高高高高承承承承受受受受di/dtdi/dt能能能能力力力力，有有有有利利利利于于于于并并并并联联联联时时时时的的的的动动动动态态态态均均均均压压压压和和和和均流。均流。均流。均流。强强强强触触触触发发发发脉脉脉脉冲冲冲冲特特特特点点点点是是是是在在在在脉脉脉脉冲冲冲冲初初初初期期期期有有有有一一一一个个个个大大大大电电电电流流流流脉脉脉脉冲，以减小门极损耗。冲，以减小门极损耗。冲，以减小
32、门极损耗。冲，以减小门极损耗。使用单相桥整流获得使用单相桥整流获得使用单相桥整流获得使用单相桥整流获得50V50V电源。电源。电源。电源。在在在在V8V8导导导导通通通通前前前前，50V50V电电电电源源源源通通通通过过过过R15R15向向向向C6C6充充充充电电电电，C7C7很很很很大大大大，C6C6很很很很小小小小。所所所所以以以以B B点点点点电电电电位位位位(din(din wi)wi)处处处处于于于于50V50V。V8V8导导导导通通通通，C6C6迅迅迅迅速速速速放放放放电电电电形形形形成成成成强强强强脉脉脉脉冲冲冲冲，当当当当uB15VuB15V时时时时，VD15VD15导导导导通
33、通通通。此此此此时时时时uBuB电电电电位位位位(din(din wi)wi)钳钳钳钳位位位位在在在在15V15V，进进进进入入入入触触触触发发发发脉脉脉脉冲冲冲冲平平平平稳稳稳稳阶阶阶阶段段段段。当当当当V8V8截截截截止止止止后后后后，50V50V电电电电源源源源重重重重新新新新向向向向C6C6充充充充电，使电，使电，使电，使uB=50VuB=50V。重复上面过程。重复上面过程。重复上面过程。重复上面过程。10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路第23页/共37页第二十四页，
34、共37页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿(jch)(jch)(jch)(jch)波的触发电路波的触发电路波的触发电路波的触发电路强触发强触发强触发强触发(chf)(chf)环节环节环节环节第24页/共37页第二十五页，共37页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路1)1)脉脉脉脉冲冲冲冲(michng)(michng)形形形形成环节成环节成环节
35、成环节V4、V5脉冲形成V7、V8脉冲放大(fngd)控制电压uco加在V4基极上图2-54同步信号为锯齿波的触发电路电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，一次绕组接在V8集电极电路中。第25页/共37页第二十六页，共37页。10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路脉脉 冲冲 形形 成成(xngchng)环节环节脉冲(michng)前沿由V4导通时刻确定，脉冲(michng)宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。第26页/共37页第二十七页，共37页。10.2.1 10.
36、2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿(jch)(jch)(jch)(jch)波的触发电路波的触发电路波的触发电路波的触发电路2)2)锯齿波的形成和脉冲锯齿波的形成和脉冲锯齿波的形成和脉冲锯齿波的形成和脉冲(michng)(michng)移相环节移相环节移相环节移相环节锯齿波电压形成采用恒流源电路。锯齿波电压形成采用恒流源电路。锯齿波电压形成采用恒流源电路。锯齿波电压形成采用恒流源电路。恒流源电路方案，由恒流源电路方案，由 V1、V2、V3和和C2等元件等元件(yunjin)组成组成V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路图2-54 同步信号
37、为锯齿波的触发电路第27页/共37页第二十八页，共37页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步同步同步同步(tngb)(tngb)(tngb)(tngb)信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路 工作原理：工作原理：V2V2截止时，恒流源电流截止时，恒流源电流I1cI1c对电容对电容C2C2充电充电V2V2导导通通时时，因因R4R4很很小小故故C2C2迅迅速速放放电电(fng(fngdin)din)，ub3ub3电位迅速降到零伏附近；电位迅速降到零伏附近；V2V2周周期期性性地地通通断断，ub3ub3便便形形成成一一锯锯齿
38、齿波波，同样同样ue3ue3也是一个锯齿波。也是一个锯齿波。调调节节RP2RP2，即即改改变变C2C2的的恒恒定定充充电电电电流流I1cI1c，可见可见RP2RP2是用来调节锯齿波斜率的。是用来调节锯齿波斜率的。tICtICuccc111d1=射极跟随器V3的作用是减小控制回路电流对锯齿(jch)波电压ub3的影响；V4基极电位由锯齿(jch)波电压、控制电压uco、直流偏移电压up三者作用的叠加所定；第28页/共37页第二十九页，共37页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿(jch)(jch)(jch)(jch)波
39、的触发电路波的触发电路波的触发电路波的触发电路vM点是V4由截止(jizh)到导通的转折点，也就是脉冲的前沿；v加up的目的是为了确定控制电压 uco=0时脉冲的初始相位；可令 uco=0时，产生脉冲的 M点位于锯齿波的中点，对应=90。第29页/共37页第三十页，共37页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿同步信号为锯齿(jch)(jch)(jch)(jch)波的触发电路波的触发电路波的触发电路波的触发电路3)3)同同同同步步步步(tngb)(tngb)环节环节环节环节同步同步要求触发脉冲的频率要求触发脉冲的频率(pnl)与主电
40、路电源的频率与主电路电源的频率(pnl)相同且相位关系确定。相同且相位关系确定。锯齿波是由开关锯齿波是由开关V2管来控制的。管来控制的。V2开关的频率开关的频率(pnl)就是锯齿波的频率就是锯齿波的频率(pnl)由同步变压器所接的交流电压决定。由同步变压器所接的交流电压决定。V2由截止变导通期间产生锯齿波由截止变导通期间产生锯齿波V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度取决于充电时间常数取决于充电时间常数R1C1。第30页/共37页第三十一页，共37页。10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho
41、)(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路为锯齿波的触发电路 二二次次电电压压波波形形在在负负半半周周的的下下降降段段，VD1VD1导导通通，C1C1被被迅迅速速充充电电，因因为为O O点点接接零零电电位位，所所以以R R点点为为负负，Q Q点点和和R R点点接接近近，V2V2基基极极反反向向偏偏置置，V2V2截截止止。在在 负负 半半 周周 的的 上上 升升 段段，15V15V通通 过过 R1R1给给 电电 容容(dinrng)C1(dinrng)C1反反向向充充电电，VD1VD1截截止止，当当Q Q点点电电位位达达到到1.4V1.4V时时，V2V2导导
42、通通，Q Q点点电电位位钳钳位位在在1.4V1.4V直直至至下下一一个个负负半半周周。V2V2截截止止时时间间越越长长，锯锯齿齿波波越越宽宽。该该截止时间由充电时间常数截止时间由充电时间常数R1C1R1C1决定。决定。同步环节(hunji)当uTS0时的等效电路和波形第31页/共37页第三十二页，共37页。10.2.1 10.2.1 同步同步同步同步(tngb)(tngb)信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路信号为锯齿波的触发电路第32页/共37页第三十三页，共37页。10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)为锯齿波的触
43、发电为锯齿波的触发电为锯齿波的触发电为锯齿波的触发电路路路路 双双双双窄窄窄窄脉脉脉脉冲冲冲冲形形形形成成成成(xngchng)(xngchng)环节环节环节环节 内双脉冲电路内双脉冲电路 V5、V6构成构成“或或”门门当当V5、V6都导通时，都导通时，V7、V8 都截止，没有都截止，没有(mi yu)脉冲输出。脉冲输出。只要只要V5、V6有一个截止，有一个截止，都会使都会使V7、V8导通，有脉冲输出。导通，有脉冲输出。第一个脉冲由本相触发单元的第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角对应的控制角 产生。产生。隔隔60 的的第第二二个个脉脉冲冲是是由由滞滞后后60 相相位位的的后后一一相相
44、触触发发单单元元产产生生（通过（通过V6）。）。第33页/共37页第三十四页，共37页。10.2.1 10.2.1 同步信号同步信号同步信号同步信号(xnho)(xnho)为锯齿波的触发电为锯齿波的触发电为锯齿波的触发电为锯齿波的触发电路路路路第34页/共37页第三十五页，共37页。10.2.2 10.2.2 集成集成集成集成(j chn(j chn)触发器触发器触发器触发器KJ004KJ004（自学）（自学）（自学）（自学）vv可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便vv晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路晶闸管触发电路的
45、集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路vv目前国内常用的有目前国内常用的有KJKJ系列和系列和KCKC系列，下面以系列，下面以KJ004KJ004为例为例vvKJ004KJ004vv与分立元件的锯齿波移相触发电路相似与分立元件的锯齿波移相触发电路相似vv 分分为为同同步步(tngb)(tngb)、锯锯齿齿波波形形成成、移移相相、脉脉冲冲形形成成、脉脉冲冲分分选选及及脉脉冲冲放放大大几几个个环环节节图2-56KJ004电路(dinl)原理图第35页/共37页第三十六页，共37页。RP1为调节锯齿波斜率的电位器；RP4为同步输入微调电位器；调节RP1和RP4就能得到(ddo)理想的三相平衡度。10.2.2 集成集成(j chn)触发器触发器KJ004第36页/共37页第三十七页，共37页。