对三相桥式整流器输入与输出信号的讨论 点击:0 | 回复:0



wyb2866255

    
  • 精华:74帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:246帖 | 2872回
  • 年度积分:2
  • 历史总积分:31441
  • 注册:2010年7月01日
发表于:2011-06-21 00:17:25
楼主
                            对三相桥式整流器输入与输出信号的讨论
        一位网友求助帖:“power flex 400变频器输入端由于失误接了两根火线 一根零线,但是运行变频器没有报警,而且输出也正常,想破脑袋都没想通。我知道有单相变三相的变频器。这种情况请各位大侠解释解释。谢谢”
        下面我以三种情况对三相桥式整流器电路进行分析,来解答网友的疑问:
         一、正常的三相整流电路:如图一,该电路工作特点为:任意时刻下的整流电流是由3相电中最高电位的一相连接的二极管流出,经负载流向电位最低的一相连接的二极管流回该电源。如图一中:ωt=0时,Ua=0,Ub= - √3/2•Um,Uc= +√3/2•Um,此时电流由Uc经二极管D3流经负载R,再由D5流回Ub。

        图二中的绿色暗影部分即为不加滤波电容C时三相整流电压的输出波形,如以O点为0电位,其整流输出M点的波形图为图三所示:在一个交流周期内直流输出电压含有6个馒头形纹波,其纹波最高值=540V,纹波最低值=457V,输出直流电压的平均值=515V。
       如加上滤波电容C,轻负载(R值较大)时,直流输出电压可达540V.
      二、如输入电源有一相错接零线时的三项整流输出电路,见图四:

        在此种情况下,其输出波形如图五中的蓝色暗影部分:在0~360 整周期内,0~120 为Uab(=380V)整流,在120 ~150 为Uan(220V)整流,在150 ~180 为Ubn(220V)整流,在180 ~300 为Uab(=380V)整流,在300 ~330 为Uan(220V)整流,在330 ~360 为Ubn(220V)整流。如以O点为0V,其整流输出M的电位波形如图六所示(红色曲线):在0~360 整周期内,直流输出含有3个纹波,其最高值=540V,其最低值=156V,在不加C时直流输出电压平均值=370V。
        如加滤波电容C,在轻负载下(R值较大),直流输出电压也近似为540V(见图六中蓝色曲线),这就是当变频器轻载运行时,仍能正常工作的原因。如加大负载,直流输出电压会下降,而且纹波系数变大。
         三、三相桥式整流电路有一相断路时的整流输出电压的波形与电压值
    图七为Uc断路时三相桥式整流电路图,图八中的蓝色暗影部分为Uc缺相时整流输出电压波形图,如以O点为0V,其整流输出M的电位波形如图九所示(红色曲线):在0~360 整周期内,直流输出为二个正弦波正半周波形,其最高值=540V,其最低值=0V,在不加C时直流输出电压平均值=342V。

Uc相断开后,该电路实际上变成单相桥式整流,其交流电压=380V(即Uab电压)请见下面推导:
             Uab =Ua -Ub = Um sinx -U sin(x+2π/3 )= U •[sinx -sin(x+2π/3 )]
                      = U •2•cos(x+π/3  )sin(-π/3 ) =-2•U •√3/2 •cos(x+π/3  )
                      =-√3•U •cos(x+π/3  )=√3•U •sin(x-π/6  )
        可见:U =380V (有效值),其相位引前U 相位π/6(即30度) 。(见图八的蓝色波形图)
         如加滤波电容C,在轻负载下(R值较大),直流输出电压也近似为540V(见图六中蓝色曲线)。
        从以上3种不同输入信号的分析可知:
     1、 在不加滤波电容C的条件下,正常的三相桥式整流,其输出的直流平均电压最大(=515V),将一相输入端接0线,其输出的直流平均电压次之(=370V),而缺少一相输入电压的,其输出的直流平均电压最小(=342V)
     2、 如加上滤波电容C后,在轻负载下(R值较大)运行,其直流输出电压都近似为540V。这就是在接错一相输入电压为0线,或三相输入有一相电源断开时,变频器仍能工作不报警的原因。


相关主题

官方公众号

智造工程师