在电子技术领域，三相桥式全控整流电路扮演着至关重要的角色。它凭借独特的设计和工作原理，实现了对三相交流电的高效整流，广泛应用于电力系统、电机驱动等众多领域。下面，我们将深入探究其工作原理、参数计算以及逆变过程。

主电路的工作原理

三相桥式全控整流电路的核心在于其精妙的主电路设计。该电路通过六个的合理排列，实现了对三相交流电的有效整流。当交流电的某一相到达正半周时，对应的可控硅被触发导通，将交流电转换为直流电。这种设计不仅显著提高了整流效率，还确保了电路的稳定性和可靠性。

主电路原理图及原理详解

主电路的原理图能让我们更清晰地了解其工作原理和各组件之间的连接关系。习惯上，我们把阴极连接在一起的三个（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组，阳极连接在一起的三个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。为保证晶闸管按 1 至 6 的顺序顺畅导通，我们按图示编号，共阴极组中与 a、b、c 三相电源相连的晶闸管依次为 VT1、VT3、VT5，共阳极组中相连的晶闸管则为 VT4、VT6、VT2。后续分析可知，晶闸管的导通顺序为 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。

整流电路所带负载为具有反电动势的阻感负载。若将电路中的晶闸管替换为，即相当于晶闸管触发角 α = 0° 的情况。此时，共阴极组中阳极所接交流电压值最高的晶闸管首先导通，共阳极组中阴极所接交流电压值最低（即负值最大）的晶闸管随后导通。任意时刻，共阳极组和共阴极组中都只有一个晶闸管导通，负载上的电压为某一特定的线电压。此时电路的工作波形如图所示。

α = 0° 时，各晶闸管在自然换相点换相。观察二绕组的相电压与线电压波形，各自然换相点既是相电压的交点，也是线电压的交点。分析 ud 的波形时，可从相电压波形或线电压波形入手。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点 n 为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压 ud1 为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压 ud2 为相电压在负半周的包络线。所以，总的整流输出电压 ud = ud1－ud2，即两条包络线间的差值，对应到线电压波形上，就是线电压在正半周的包络线。从线电压波形直接分析，也能得出类似结论。负载端接有电感且阻值趋于无穷大，电感对电流变化产生抗拒作用，电流变化时，电感两端产生感应电动势 Li，其极性阻止电流变化，使电流波形变得平直，电感无穷大时，电流波形几乎为直线。

当 α 角小于等于 60 度时，ud 波形连续。带有大电感的反电动势，其 id 波形在电感作用下平滑连续。但当 α 角超过 60 度，如 α = 90 度时，电阻负载下的工作波形显示，ud 的平均值继续降低。由于电感存在，VT 的关断时刻延迟，ud 出现负值。电感足够大时，ud 波形中正负面积趋于平衡，ud 的平均值近似为零。这表明带阻感的反电动势三相桥式全控整流电路中，α 角的移相范围可达 90 度。

参数计算

在带阻感的反电动势三相桥式全控整流电路中，计算 ud 的平均值、id 的波形以及 α 角的移相范围等关键参数，对理解和优化电路性能至关重要。三相桥式全控整流电路中，整流输出电压波形周期性脉动，一个周期内脉动 6 次，每次脉动形态一致。计算平均值时，只需分析一个脉波（1/6 周期）。由于电压输出波形连续，以线电压过零点为时间坐标起点，可推导出整流输出电压在连续状态下的平均值。

三相桥式全控整流电路的输出波形周期性脉动，一个周期内脉动 6 次，每次脉动形态一致。计算平均值时，聚焦一个脉波（周期的 1/6 部分）分析。以线电压过零点为时间坐标起点，可推导整流输出电压在连续状态下的平均值。将一个周期细分为 6 个时段，从 ωt1 时刻开始计时。Wt1 时刻，共阴极组的 VT1 晶闸管触发导通，阴极输出电压 Ud1 为 a 相相电压。随着时间推移，输出电压不断切换，形成共阴极组输出电压 Ud1 在正半周的包络线。共阳极组的输出波形原理与共阴极组相似，但触发脉冲相差 180 度。最终，整流输出电压为共阴极组与共阳极组输出电压的差值，即 Ud = Ud1 - Ud2。由于电路中的大电感 L 作用，输出电流近似平滑直线。图中变压器二次侧 a 相电流 ia 的波形，在 VT1 通态的 120° 期间为正，近似直线；在 VT4 通态的 120° 期间为负，波形也近似直线。

逆变原理图详解

逆变原理图清晰描绘了逆变过程的工作原理。逆变过程将直流电源转换为交流电源，在电力系统、电机驱动等众多应用场景中至关重要。通过逆变原理图，我们能深入了解逆变过程的工作原理和电路构成，为实际应用提供理论支持。当电机 M 工作时，调整整流电路的触发角 α，使其 α < 90°，整流电路进入整流模式，为电机 M 供电，电机以电动方式运转，实现电能到动能的转化，驱动汽车行驶。