三相橋式全控整流電路的工作原理

在三相橋式全控整流電路中，對共陰極組和共陽極組是同時進行控制的，控制角都是α。由于三相橋式整流電路是兩組三相半波電路的串聯，因此整流電壓為三相半波時的兩倍。很顯然在輸出電壓相同的情況下，三相橋式晶閘管要求的最大反向電壓，可比三相半波線路中的晶閘管低一半。   

為了分析方便，使三相全控橋的六個晶閘管觸發的順序是1-2-3-4-5-6，晶閘管是這樣編號的：晶閘管KP1和KP4接a相，晶閘管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。

晶閘管KP1、KP3、KP5組成共陰極組，而晶閘管KP2、KP4、KP6組成共陽極組。   

為了搞清楚α變化時各晶閘管的導通規律，分析輸出波形的變化規則，下面研究幾個特殊控制角，先分析α=0的情況，也就是在自然換相點觸發換相時的情況。圖1是電路接線圖。

為了分析方便起見，把一個周期等分6段（見圖2）。

在第（1）段期間，a相電壓最高，而共陰極組的晶閘管KP1被觸發導通，b相電位最低，所以供陽極組的晶閘管KP6被觸發導通。這時電流由a相經KP1流向負載，再經KP6流入b相。變壓器a、b兩相工作，共陰極組的a相電流為正，共陽極組的b相電流為負。加在負載上的整流電壓為

ud=ua-ub=uab

    經過60°后進入第(2)段時期。這時a相電位仍然最高，晶閘管KPl繼續導通，但是c相電位卻變成最低，當經過自然換相點時觸發c相晶閘管KP2，電流即從b相換到c相，KP6承受反向電壓而關斷。這時電流由a相流出經KPl、負載、KP2流回電源c相。變壓器a、c兩相工作。這時a相電流為正，c相電流為負。在負載上的電壓為

ud=ua-uc=uac

再經過60°，進入第(3)段時期。這時b相電位最高，共陰極組在經過自然換相點時，觸發導通晶閘管KP3，電流即從a相換到b相，c相晶閘管KP2因電位仍然最低而繼續導通。此時變壓器bc兩相工作，在負載上的電壓為

ud=ub-uc=ubc

余相依此類推。

由上述三相橋式全控整流電路的工作過程可以看出：

1.三相橋式全控整流電路在任何時刻都必須有兩個晶閘管導通，而且這兩個晶閘管一個是共陰極組，另一個是共陽極組的，只有它們能同時導通，才能形成導電回路。

2. 三相橋式全控整流電路就是兩組三相半波整流電路的串聯，所以與三相半波整流電路一樣，對于共陰極組觸發脈沖的要求是保證晶閘管KPl、KP3和KP5依次導通，因此它們的觸發脈沖之間的相位差應為120°。對于共陽極組觸發脈沖的要求是保證晶閘管KP2、KP4和KP6依次導通，因此它們的觸發脈沖之間的相位差也是120°。

3.由于共陰極的晶閘管是在正半周觸發，共陽極組是在負半周觸發，因此接在同一相的兩個晶閘管的觸發脈沖的相位應該相差180°。

4. 三相橋式全控整流電路每隔60°有一個晶閘管要換流，由上一號晶閘管換流到下一號晶閘管觸發，觸發脈沖的順序是：1→2→3→4→5→6→1，依次下去。相鄰兩脈沖的相位差是60°。

5.由于電流斷續后，能夠使晶閘管再次導通，必須對兩組中應導通的一對晶閘管同時有觸發脈沖。為了達到這個目的，可以采取兩種辦法；一種是使每個脈沖的寬度大于60°（必須小于120°），一般取80°～100°，稱為寬脈沖觸發。另一種是在觸發某一號晶閘管時，同時給前一號晶閘管補發一個脈沖，使共陰極組和共陽極組的兩個應導通的晶閘管上都有觸發脈沖，相當于兩個窄脈沖等效地代替大于60°的寬脈沖。這種方法稱雙脈沖觸發。

6.整流輸出的電壓，也就是負載上的電壓。整流輸出的電壓應該是兩相電壓相減后的波形，實際上都屬于線電壓，波頭uab、uac、ubc、uba、uca、ucb均為線電壓的一部分，是上述線電壓的包絡線。相電壓的交點與線電壓的交點在同一角度位置上，故線電壓的交點同樣是自然換相點，同時亦可看出，三相橋式全控的整流電壓在一個周期內脈動六次，脈動頻率為6 × 50=300赫，比三相半波時大一倍。

7．晶閘管所承受的電壓。三相橋式整流電路在任何瞬間僅有二臂的元件導通，其余四臂的元件均承受變化著的反向電壓。例如在第(1)段時期，KP1和KP6導通，此時KP3和KP4,承受反向線電壓uba=ub-ua。KP2承受反向線電壓ubc=ub-uc。KP5承受反向線電壓uca=uc-ua。晶閘管所受的反向最大電壓即為線電壓的峰值。當α從零增大的過程中，同樣可分析出晶閘管承受的最大正向電壓也是線電壓的峰值。