三相可控整流技術(shù)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-30 13:59 本頁(yè)面
【正文】 三相可控整流技術(shù)課程設(shè)計(jì)一 設(shè)計(jì)方案采用三相可控整流電路（三相全控橋、三相半控橋或三相半波整流電路），電阻電感性（大電感）負(fù)載，R＝，額定負(fù)載Id＝20A,電流最大負(fù)載電流Idmax＝25A。保證電流連續(xù)的最小電流為Idmin＝5A。并完成三相可控主電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算，計(jì)算整流變壓器參數(shù)，選擇整流元件的定額，觸發(fā)電路設(shè)計(jì)，討論晶閘管電路對(duì)電網(wǎng)的影響及其功率因數(shù)。 主電路方案一：采用三相半波可控整流，三相半波整流電路的變壓器二次側(cè)必須接成星形，而一次側(cè)只能接成三角形，避免三次諧波流入電網(wǎng)，其主電路采用三個(gè)晶閘管分別接三相電源，三相半波可控整流電路的主要缺點(diǎn)在于其二次電流中含有直流分量，使得鐵芯容易磁化，一般比較少用。方案二：采用三相橋式全控整流電路，三相全控橋相當(dāng)于兩個(gè)三相半波整流的串聯(lián)，是運(yùn)用最廣泛的整流電路，其主電路有六個(gè)晶閘管，習(xí)慣分為共陰極組和共陽(yáng)極組，由于需要保證同時(shí)有兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通，一般采用雙脈沖觸發(fā)。方案三：三相半控橋式整流，在中等容量的整流裝置或要求不可逆的電力拖動(dòng)中，可采用比三相全控整流電路更簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的三相橋式半控整流電路，它相當(dāng)余把三相全控橋的共陰極的晶閘管換為二極管，但是其缺相時(shí)容易發(fā)生故障。橋式整流電路中的晶閘管可以用全控型器件IGBT替代，但雖然IGBT控制更加靈活和準(zhǔn)確，但是其成本比較高，且控制電路要求高，所以一般對(duì)于不需要逆變的整流電路多采用晶閘管。通過(guò)綜合考慮，在本設(shè)計(jì)中采用三相全控橋式整流電路。 觸發(fā)電路方案一：可以依據(jù)觸發(fā)電路的原理，自己用基本元件設(shè)計(jì)，但是這種電路的可靠性不高，工作不穩(wěn)定且原理設(shè)計(jì)復(fù)雜。方案二：采用專(zhuān)門(mén)的集成芯片，用于產(chǎn)生各種電力電子器件觸發(fā)脈沖的集成芯片有很多，而且工作穩(wěn)定，性價(jià)比高，且電路簡(jiǎn)單便于使用，常用的用于產(chǎn)生晶閘管觸發(fā)脈沖的芯片有KC04KC0TC78TC787等，TC787和TC785是新一代產(chǎn)品，更便于控制和使用。方案三：采用單片機(jī)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，單片機(jī)結(jié)合外圍器件來(lái)控制可控硅的觸發(fā)。同時(shí)，還將鎖相環(huán)技術(shù)及過(guò)零觸發(fā)的方法引入觸發(fā)脈沖的生成中，提高了觸發(fā)脈沖的穩(wěn)定性以及對(duì)稱(chēng)性。此外，還可采用軟件編程得到觸發(fā)角可調(diào)的觸發(fā)脈沖。單片機(jī)對(duì)三相全波全控橋整流觸發(fā)的控制。這對(duì)提高三相全波全控橋整流裝置的可靠性具有積極作用。通過(guò)綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用TC787集成芯片做為觸發(fā)電路的主體用來(lái)產(chǎn)生移相可達(dá)0180度，且脈沖寬度可調(diào)的觸發(fā)電路。 控制電路方案一：控制TC787的管腳4的電壓來(lái)改變觸發(fā)角，其電壓范圍為015V對(duì)應(yīng)的觸發(fā)角為0180度，可以通過(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變管腳4的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)壓。方案二：通過(guò)單片機(jī)對(duì)輸出電壓采樣，在經(jīng)過(guò)PID算法，輸出控制管腳4的電壓，這種控制是閉環(huán)控制，輸出電壓更加穩(wěn)定，而且更加方便于監(jiān)控和控制?？紤]到設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，本次設(shè)計(jì)采用比較簡(jiǎn)單的方案一。TC787還可以通過(guò)改變管腳13上的電容來(lái)改變脈沖寬度，一般采用可調(diào)電容或固定電容。二 單元電路設(shè)計(jì) 主電路 整流橋本設(shè)計(jì)中采用的三相全控橋由六個(gè)晶閘管組成，習(xí)慣將其中陰極連接在一起的三個(gè)晶閘管（VTVTVT5）稱(chēng)為共陰極組；陽(yáng)極連接在一起的三個(gè)晶閘管（VTVTVT2）稱(chēng)為共陽(yáng)極組。在三相橋式全控整流電路中，對(duì)共陰極組和共陽(yáng)極組是同時(shí)進(jìn)行控制的，控制角都是α。由于三相橋式整流電路是
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