三相橋式全控整流電路是從(cong) 三相半波可控整流電路發展起來的，實質上是一組共陰極與(yu) 一組共陽極（三個(ge) 晶閘管陰極分別接至整流變壓器星形接法的副邊三相繞組，陽極連在一起接至副邊星形的中點）的三相半波可控整流電路的串聯。

1．電感性負載

三相橋式全控整流電路主回路接線如圖1所示。三相整流變壓器△/Y接法，以利減小變壓器磁通、電勢中的諧波。整流橋由6隻晶閘管組成，以滿足整流元件全部可控的要求。由於(yu) 習(xi) 慣上希望晶閘管的導通按1→2→3→4→5→6順序進行，則晶閘管應按圖示進行標號。分析中假定，ωL_d>>R_d，為(wei) 大電感負載，負載電流i_d連續平直。

圖1  三相橋式全控整流電路

(1)  α＝0°

圖2為(wei) α＝0°時，大電感負載下的電壓、電流波形。三相橋式電路在任何時刻必須有兩(liang) 個(ge) 晶閘管同時導通，一個(ge) 在共陰極組，一個(ge) 在共陽極組以構成回路。這樣，負載上獲得的是相應相間的線電壓。比較相、線電壓波形可以看出，相電壓的交點與(yu) 線電壓的交點在同一位置上，使得線電壓的交點同樣也是自然換流點。這樣，分析三相橋式全控電路工作過程時，可以直接在線電壓波形上根據給定控製角來求取直流電壓波形。

圖2  三相橋式全控整流電路波形(電感性負載，α＝0°)

(2)  0°＜α ≤60°

圖3為(wei) α＝30°時的整流電路電壓波形，其中直流電壓u_d波形可以直接從(cong) 線電壓u<?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 />_2l波形上分析求得。圖3還給出了負載電流i_d、晶閘管VT₁上電流i_T1及變壓器副邊a相電流i_a的波形。

圖3  三相橋式全控整流電路波形(電感性負載，α =30°)

圖4  三相橋式全控整流電路波形(電感性負載，α=60°)

(3) α＞60°

α＞60°後，線電壓瞬時值將過零變負，此時由於(yu) 流過負載電感L_d中的電流有減小趨勢，使得L_d上感應出順晶閘管單向導電方向的自感電勢e_L，這樣作用在導通晶閘管對上的陽極電壓為(wei) （u_2L＋e_L）。由於(yu) 負載電感足夠大，使得在下一對晶閘管觸發導通之前能保證(u_2L＋e_L)＞0，盡管線電壓過零變負，仍能保證原導通的晶閘管對繼續導通，直流電壓u_d中出現了負電壓波形。圖5為(wei) α = 90°時的u_d與(yu) u_T1電壓波形。

圖5  三相橋式全控整流電路波形(電感性負載，α=90°)

 (4) 基本數量關(guan) 係

直流平均電壓U_d計算如下

                               (1)

由上式可見三相橋式全控整流電路帶電感負載時的移相範圍為(wei) 90°。

晶閘管電流與(yu) 三相半波時相同，即晶閘管電流平均值為(wei)

                                                             （2）

晶閘管電流有效值為(wei)

                                                            (3)

變壓器次級繞組電流為(wei) 正、負對稱的矩形波電流，其平均值為(wei) 零，有效值為(wei)

                                         (4)

晶閘管承受的最大正、反向峰值電壓與(yu) 三相半波時相同，為(wei) 線電壓峰值

                                                          (5)

(5) 對觸發脈衝(chong) 的要求

在電感性負載下每個(ge) 晶閘管各導通1/3周期（120°），共陰極與(yu) 共陽極組同相元件導通時間上互差半個(ge) 周期（180°），使得三相整流電路中的晶閘管將按1→2→3→4→5→6的順序導通，且兩(liang) 相鄰序號晶閘管的導通時間上互差60°。這樣一個(ge) 導通的順序也就是各元件上門極觸發脈衝(chong) 的順序，觸發電路必須按此順序依次將觸發信號施加到對應晶閘管門極之上。

整流電路在正常工作中，後一號元件觸發導通時前一號元件正在工作，確保了任何時刻共陽極組和共陰極組都各有一元件導通以構成回路。但剛合閘時，必須同時觸發一對晶閘管電路才能啟動。此外在電阻性負載α＞60°後，電流將出現斷續，電路中電流每次均是從(cong) 無到有，都相當於(yu) 一次電路啟動。為(wei) 了保證整流電路合閘後能正常啟動或者電流斷續後能再次導通，必須使共陽極組及共陰極組內(nei) 應導通的一對晶閘管同時具有觸發脈衝(chong) 。

圖6  三相橋式全控整流電路的觸發脈衝(chong) （α=0˚）

有兩(liang) 種脈衝(chong) 形式可以達到這一要求：一種是采用寬度大於(yu) 60°而小於(yu) 120°的寬脈衝(chong) 觸發，如圖6b)所；另一種方法是在觸發某一號晶閘管時，同時給前一號晶閘管補發一脈衝(chong) 。如圖6c)所示，兩(liang) 次脈衝(chong) 之間相隔60°，故稱雙窄脈衝(chong) 觸發。

2．電阻性負載

(1) α≤60°

設負載電阻大小為(wei) R_d。當α≤60°時，直流電壓u_d及直流電流i_d連續，每個(ge) 晶閘管導通120°，直流電壓、晶閘管上承受的電壓與(yu) 電感性負載時相同。圖7給出了α＝60°時的波形圖。可以看出，α＝60°是電阻負載下電流連續與(yu) 否的臨(lin) 界點。當α＞60°後，由於(yu) 線電壓過零變負時，無負載電感產(chan) 生的自感電勢保證晶閘管繼續承受正向陽極電壓，元件即被阻斷，輸出直流電壓為(wei) 零，電流變為(wei) 不連續，不再出現電感負載時那種u_d為(wei) 負值的情況。

  圖7  電阻性負載(α＝60°)

 (2) α＝90°

圖8給出了α＝90°時的電壓波形、晶閘管VT₁的電流i_T1及電壓u_T1波形。

圖8  電阻性負載(α＝90°)