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西门子6ES7223-0BD30-0XB0
2024-04-30 14:59  浏览:2
西门子6ES7223-0BD30-0XB0维修师傅不肯说的秘密:三相整流电路的原理及应用

电路有直流和交流之分,且两者之间可以相互转换,其中交流变直流叫整流,直流变交流叫逆变。不管是整流还是逆变,都有单相和三相之分,单相整流常见于开关电源、充电器等电路中,而三相整流的应用,对电工而言,熟悉的不过于变频器电路了。如下图1所示就是变频的主电路图,其含有三相整流电路和三相逆变电路。

图1


那么,三相电是如何整流的呢?我就来给大家讲解一下三相桥式整流电路的知识。不管是三相整流还是单相整流,都用到了二极管元件,若将二极管隐藏,就得到下图2所示的三相整流电路。

图2


从图2中可以看到,三相交流电ABC分别从三根线输入,而输出直流电只有两根线,且这两根线的正负是固定不变的,即上正下负。这意味着,整流电路中,电流只能从上侧流出,从下侧流入,依此,我们就可以把分别二极管显示出来。

图3


先看上侧一组的三个二极管,如图3所示,它们的编号依次为1、3、5。由于电流只能从上侧流出,所以该组二极管的方向相同,它们阳极分别接三相电A、B、C,阴极接在一起。也就是说,三个二极管是竞争的关系,谁的阳极电位高,谁就优先导通,例如图3中若B相电位高,那么二极管3就导通,在忽略管压降的情况下,二极管3就相当于短路,三个二极管的阴极电位就为B相高电位,所以二极管1、5截止(二极管1、5阳极所接的A、C相电位都比B相低)。


同理,下侧一组的三个二极管如图4所示,它们的编号依次为2、4、6。显然,由于电流只能从下侧流入,所以这三个二极管的方向依然相同,它们阳极接在一起,阴极分别接三相电A、B、C。

图4


跟上侧的三个二极管一样,下侧的三个二极管也是竞争关系,谁的电位低,谁就优先导通,例如图4中,若C相电位低,那么二极管6就导通,忽略管压降,二极管6就相当于短路,此时三个二极管2、4、6的阳极电位均为C相电位,二极管2、4截止(二极管2、4阴极所接的A、B相电位都比C相高)。


以上就是三相整流电路中的6个二极管的导通情况,分为上下两组,各组在同一时间只有一个二极管导通,且上下两个二极管不能在同一桥臂上。


看到这里,我们知道了二极管的导通关系,再结合三相交流电压的波形,我们就能自行分析三相整流电路的整流过程。

图5


如图5所示,ABC三相电压波形分别以颜色黄绿红区分,当A相电压电位高,上一组的二极管1导通,在同一时刻,B相电位低,那么下一组的二极管4就导通,此时输出电压的大小就为线电压UAB。

图6


随着时间的推移,如图6所示,低电位从B相变成C相,此时下一组的二极管6导通,上一组依然是二极管1导通,终得到输出电压的大小为线电压UAC。


接下来高电位又变成B相,如下图7所示,上一组又变成了二极管3导通……可以发现,不管是上一组还是下一组,二极管135、246都是轮流导通的,这也可以从电压的变换中得出结论。例如电压波形中,高电位从B相变成C相,导通二极管就由3变成5。

图7


但不管二极管如何轮流导通,输出电压的方向一直不变,都是上正下负,也就是说,输出电压为直流电,这就是三相整流的原理,你明白了吗?




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