带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

在电解电镀等工业中，常用到低电压大电流（例如几十伏，几千至几万安）可调直流电源。图2-28 为带平衡电抗器的双反星形可控整流电路。其变压器二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路。变压器二次侧两绕组的极性相反可消除

图2-28 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

图2-29 双反星形电路，a=0°时两组整流电压、电流波形

铁芯的直流磁化，设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电。与三相桥式电路相比，在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流可大一倍。
平衡电抗器的作用：
 两个直流电源并联时，只有当电压平均值和瞬时值均相等时，才能使负载均流，
 双反星形电路中，两组整流电压平均值相等，但瞬时值不等，
 两个星形的中点n1和n2间的电压等于ud1和ud2之差。该电压加在Lp上，产生电流ip，它通过两组星形自成回路，不流到负载中去，称为环流或平衡电流，
 考虑到ip后，每组三相半波承担的电流分别为  。为了使两组电流尽可能平均分配，一般使Lp值足够大，以便限制环流在负载额定电流的1%～2%以内。

图2-30 平衡电抗器作用下输出电压的波形和平衡电抗器上电压的波形

 双反星形电路中如不接平衡电抗器，即成为六相半波整流电路，只能有一个晶闸管导电，其余五管均阻断，每管最大导通角60o ，平均电流Id/6。当α=0时，Ud 为1.35U2，比三相半波时的1.17U2略大些。六相半波整流电路因晶闸管导电时间短，变压器利用率低，极少采用。
    双反星形电路与六相半波电路的区别就在于有无平衡电抗器，对平衡电抗器作用的理解是掌握双反星形电路原理的关键。
由于平衡电抗器的作用使得两组三相半波整流电路同时导电的，平衡电抗器Lp承担了n1、n2间的电位差，它补偿了ub`和ua的电动势差，使得两相的晶闸管能同时导电
 将图2-29中ud1和ud2的波形用傅氏级数展开，可得当a =0°时的ud1、ud2，即

ud中的谐波分量比直流分量要小得多，且最低次谐波为六次谐波。
    需要分析各种控制角时的输出波形时，可先求出两组三相半波电路的ud1和ud2波形，然后做出波形( ud1+ud2 ) / 2。图2-32 为a =30°、60°、90°时，双反星形电路的输出电压波形。
    双反星形电路的输出电压波形与三相半波电路比较，脉动程度减小了，脉动频率加大一倍，f=300Hz
    电感负载情况下，a = 90°时, 输出电压波形正负面积相等，Ud=0，移相范围是90°
    如果是电阻负载，则ud波形不应出现负值，仅保留波形中正的部分。同样可以得出，当a =120°时，Ud=0，因而电阻负载要求的移相范围为120°。 整流电压平均值与三相半波整流电路的相等，为Ud=1.17 U2 cos a
将双反星形电路与三相桥式电路进行比较可得出以下结论：
 三相桥为两组三相半波串联，而双反星形为并联，且后者需用平衡电抗器
 当U2相等时，双反星形的Ud是三相桥的1/2，而Id是三相桥的2倍
 两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系一样，ud和id的波形形状一样