全控整流電路電力電子課程設(shè)計-wenkub
2023-06-14 07:45:00 本頁面
【正文】 章 單相橋式整流電路方案的選擇 3 系統(tǒng)主體電路原理及說明 3 原理圖的分析 6 元器件的選取 17 電流上升率 di/dt 的抑制 18 SIMULINK 仿真軟件介紹 20 參考文獻 或出發(fā)脈沖丟失時，由于電感儲能不經(jīng)變壓器二次繞組釋放，只是消耗在負載電阻上，會發(fā)生一個晶閘管導(dǎo)通而兩個二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使 ud 成為正弦半波，即半周期ud 為正弦，另外半周期為 ud 為零，其平均值保持穩(wěn)定，相當于單相半波不可控整流電路時的波形，即為失控。 方案三 ：單相半波可控整流電路： 2 電路簡圖如下： 圖 此電路只需要一個可控器件，電路比較簡單， VT 的 a 移相范圍為 180?。 方案四 ：單相全波可控整流電路： 電路簡圖 如下： 圖 此電路變壓器是帶中心抽頭的，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，只要用 2 個可控器件，單相全波只用 2 個晶閘管，比單相全控橋少 2 個，因此少了一個管壓降，相應(yīng)地，門極驅(qū)動電路也少 2 個，但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的 2 倍。下面分析各種單相相控整流電路在帶電阻性負載、電感性負載和反電動勢負載時的工作情況。 單相全控式整流電路其輸出平均電壓是半波整流電路 2 倍，在相同的負載下流過晶閘管的平均電流減小一半；且功率因數(shù)提高了一半。為便于討論，假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)。值得注意的是，只有當 2??? 時，負載電流 di 才連續(xù)，當 2??? 時，負載電流不連續(xù)，而且輸出電壓的平均值均接近零，因此這種電路控制角的移相范圍是 20 ?? 原理圖的分析 圖 該電路主要由四部分構(gòu)成，分別為電源，過電保護電路，整流電路和觸發(fā)電路構(gòu)成。整流電路中的晶閘管在觸發(fā)信號的作用下動作，以發(fā)揮整流電路的整流作用。該電路的結(jié)構(gòu)和工作原理是利用晶閘管的開關(guān)特性實現(xiàn)將交流變?yōu)橹绷鞯墓? 6 能。 1）整流輸出電壓的平均值可按下式計算 dU = ? ?ttd ??? ??? s inU21 2? ? = ?? cos22 2U = ? 2U （ 21） 當 α=0 時， dU 取得最大值 100V 即 dU = 2U =100V 從而得出 2U =111V，α=90 o時， dU =0。 流過每個晶閘管的電流平均值和有效值分別為： dddTdT IIII 2122 ??? ???? （ 25） dddTT III 2122I ??? ???? （ 26） 5)晶閘管在導(dǎo)通時管壓降 Tu =0,故其波形為與橫軸重合的直線段； VT1 和 VT2加正向電壓但觸發(fā)脈沖沒到時， VT VT4 已導(dǎo)通，把整個電壓 2u 加到 VT1 7 或 VT2 上，則每個元件承受的最大可能的正向電壓等于 22U 。在選用管子時，額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的 2～ 3倍，以保證電路的工作安全。的電路中，結(jié)溫 不超過額定結(jié)溫時，所允許的最大通態(tài)平均電流值。 ITn ：額定電流有效值，根據(jù)管子的 IT(AV) 換算出， IT(AV) 、 ITM ITn 三者之間的關(guān)系： ???? ? mTn ItdtI 2)()s i n(Im2/1 0 2 ?? ? （ 28） 8 2)(s i nIm2/1 0)( mAVT IttdI ?? ?? ??? （ 29） 波形系數(shù)：有直流分量的電流波形，其有效值 TI 與平均值 TdI 之比稱為該波形的波形系數(shù)，用 Kf表示。 Ⅱ、 選擇時考慮（ ～ 2）倍的安全余量。 ④ 維持電流 IH 。在常溫下，陽極電壓為 6V時，使晶閘管能完全導(dǎo)通所需的門極電流，一般為毫安級。 ⑦ 通態(tài)電流臨界上升率 di/dt。 A。根據(jù)控制要求決定晶閘管的導(dǎo)通時刻，對變流裝置的輸出功率進行控制。 2）觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率（觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流）。 11 利用單結(jié)晶體管的負阻特性與 RC電路的充放電可組成自激振蕩電路，產(chǎn)生頻率可變的脈沖。同步電壓經(jīng)橋式整流、穩(wěn)壓管 wD 削波為梯形波DWu ，而削波后的最大值 WU 既是同步信號，又是觸發(fā)電路電源。 5)移相控制 當 eR 增大時，單結(jié)晶體管發(fā)射極充電到峰點電壓 pU 的時間增大，第一個脈 沖出現(xiàn)的時刻推遲，即控制角α增大，實現(xiàn)了移相。因此，保護就成為提高電力電子裝置運行可靠性必不可少的重要環(huán)節(jié)。保護方法：阻容保護 過電壓產(chǎn)生過程：當某一橋臂的晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)突然因果載使快速熔斷器熔斷時，由于直流住電路電感中儲存能量的 釋放，會在電路的輸出端產(chǎn)生過電壓。 （ 1）晶閘管變流裝置的過電流保護 晶閘管變 流裝置運行不正?；蛘甙l(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流，過電流分過載和短路兩種情況，由于晶閘管的熱容量較小，以及從管心到散熱器的傳導(dǎo)途徑中要遭受到一系列熱阻，所以一旦過電流，結(jié)溫上升很快，特別在瞬時短路電流通過時，內(nèi)部熱量來不及傳導(dǎo)，結(jié)溫上升更快，晶閘管承受過載或短路電流的能力主要受結(jié)溫的限制。在選擇快 熔時應(yīng)考慮： 1）電壓等級應(yīng)根據(jù)熔斷后
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