电力电子课设—三相桥式半控整流

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1、武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书目录前言21题目分析及设计思路与方案21.1初始条件21.2设计思路与方案22选定供电方案43主电路的设计与原理说明43.1主电路图的确定43.2主电路原理说明53.3对续流二极管的说明73.4主电路相关参数的计算84整流器的相控触发电路的设计94.1触发电路方案选择94.2常用的集成触发电路104.3触发电路的定相115保护电路的设计及相关参数的计算135.1过电流保护135.2过电压保护146应用举例167心得体会17参考文献1818武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书前言电力电子课程设计是在学生完成基础

2、课程学习与实验之后进行的综合性实践过程，其意义在于巩固、提高、综合先修的电力电子课程的内容，使学生对书本知识有更深一步的了解,让学生在实践过程中，真正理解、领会所学的知识，并加以融会贯通，，培养学生查阅相关文献的能力、独立分析和解决实际问题的能力、以及创新能力，为后续的毕业设计打下良好的基础。中国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足，直流电是一种能够储备的能源，它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛应用。本次课程设计的任务就是整流电路，整流电路就是把交流电能转

3、换为直流电能供给直流用电设备的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。三相桥式电路整流器的设计1题目分析及设计思路与方案1.1初始条件1、阻感负载，电阻R=50欧，电感L极大；2、负载电压0—300V，负载电流1A；3、变压器的二次侧电压U2=220V。1.2设计思路与方案三相桥式整流电路分为三相全控桥和三相半控桥，按照设计要求，进行如下计算来选择设计方案：假设选择三相全控桥，则在阻感负载的条件下，输出的负载电压的平均值为：18武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书求

4、得由已学过的电力电子知识可知，当，三相全控桥阻感负载时，由于电感的作用，的波形会出现负的部分，不满足题目所要求的的范围为。故在本次课程设计中我选择三相半控桥式整流电路。在对于三相桥式半控整流电路的设计中，主要分为五个部分：供电方案：采用三相交流电源通过变压器向整流电路供电，变压器的二次侧电压。主电路的设计：使用三相半控桥的整流电路，设置相关电流电压相位角等参数来达到设计的要求指标。相控触发电路的设计：采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相半控桥将交流整流成直流。保护电路采用R

5、C过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。应用举例说明：本次设计中以直流电动机的调速为例来说明三相桥式整流电路的应用。整个设计的结构框图如图1所示。当接通电源时，三相桥式半控整流电路主电路通电，同时通过同步电路连接的集成触发电路也通电工作，形成触发脉冲，使主电路中晶闸管触发导通工作，经过整流后的直流电供给负载使用。18武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书电源三相桥式半控整流电路R+L负载同步电路集成触发器器触发信号触发模块图12选定供电方案三相桥式半控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输

6、入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。电网流入电压经过变压器后能得到变压器二次侧相电压为即可。3主电路的设计与原理说明3.1主电路图的确定图1三相桥式全控整理电路原理图将三相桥式全控整流电路中的一组晶闸管用三只二极管代替，就构成了三相桥式半控整流电路。只要控制三相桥中一组晶闸管，就可以控制三相桥式半控整流电路的输出电压，它较全控桥更简单、经济。习惯上希望各管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接

7、的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VD4、VD6、VD2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1－VD2－VT3－VD4－VT5－VD6。此主电路要求带阻感负载，电阻R=50Ω，电感L无穷大，使负载电流连续。其原理如图2所示。18武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书图23.2主电路原理说明三相桥式半控整流电路是由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极揭发的三相半波不可控整流电路串联而成，因此这种电路兼有可控与不可控整流电路两者的特性。共阳极组三个整流二极管总是在自然换相点换流

8、，使电流换到比阴极电位更低的一相中去，而共阴极组的三个晶闸管则要在