2.2电感性负载工作原理
单相桥式全控整流电路带电感性负载时的原理性接线图如图表2所示。
假设负载电感足够大,电路已处于正常工作过程的稳定状态,则负载电流id 连续、平直,大小为Id ,如图表2)所示。
图表1阻感性负载定向桥式全控整流电路及波形
每只晶闸管的导通角θ=π,晶闸管的电流波形为180°宽的矩形波。
两个半波电流以相反方向流经变压器次级绕组时,因波形对称,使变压器次级电流i2为180°宽,正、负半波对称的交流电流。
这样,变压器次级绕组内电流无直流分量,也就不存在直流磁化问题。
由于电流连续下晶闸管对轮流导通,则晶闸管电压uT 波形只有导通时的UT ≈ 0,以及关断时承受的交流电压u_2的局部波形,其形状随控制角α而变。
直流平均电压U d 为
()αωωπαπαcos 9.0t sin 2122d U U U td ==⎰+
可以看出,大电感负载下电流连续时,U d 为控制角α的典型余弦函数。
当
α=0时,U d=0.9U2;当α=π/2时,U d=0。
因而电感性负载下整流电路的
移相范围为90°。
无论控制角α多大,输出电流波形因电感很大而呈一水平线,使直流电流平均值I d与有效值I2相等,这个有效值也就是变压器副边电流有效值。
将串联RLC支路模块中的电阻设为1Ω,电感设为0.01H,仿真阻感负载的情况。
如图表10所示触发角为60°时直流电压和电流波形。
如图表11为交流
电压和电流波形,此时电流处于连续状态。
与图表2的分析波形相比。
电流波形不在是理想的方波,而是更加实际的反映了电路的实际电流。
将电杆改为0.001H。
则可以看到电流不连续时的波形如图表13和图表14所示。
图表2阻感性且电流连续负载时直流电压和电流波形
图表3阻感性负载且电流连续时交流电压和电流波形
图表4阻感性负载且电流连续时晶闸管T1的电压波形
图表5阻感性且电流不连续负载时直流电压和电流波形
图表6阻感性负载且电流不连续时交流电压和电流波形
图表7阻感性负载且电流不连续时晶闸管T1的电压波形。