單相橋式可控整流電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-11 12:42:11 本頁(yè)面
【正文】 對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，相對(duì)于全控橋而言少了一個(gè)控制器件，用二極管代替，有利于降低損耗！如果不加續(xù)流二極管，當(dāng)α突然增大至180176。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(fù)載下流過(guò)晶閘管的平均電流減小一半；且功率因數(shù)提高了一半。下面分析兩種單相橋式整流電路在帶電感性負(fù)載的工作情況。單相半控整流電路的優(yōu)點(diǎn)是：線路簡(jiǎn)單、調(diào)整方便。單相半波相控整流電路因其性能較差，實(shí)際中很少采用，在中小功率場(chǎng)合采用更多的是單相全控橋式整流電路。或出發(fā)脈沖丟失時(shí)，由于電感儲(chǔ)能不經(jīng)變壓器二次繞組釋放，只是消耗在負(fù)載電阻上，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管導(dǎo)通而兩個(gè)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(dāng)于單相半波不可控整流電路時(shí)的波形，即為失控。綜上所述，針對(duì)他們的優(yōu)缺點(diǎn)，我們采用方案二，即單相橋式全控整流電路。整流電路中的晶閘管在觸發(fā)信號(hào)的作用下動(dòng)作，以發(fā)揮整流電路的整流作用。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值部分。α角的移相范圍為90o。VT1和VT2反向截止時(shí)漏電流為零，只要另一組晶閘管導(dǎo)通，也就把整 個(gè)電壓加到VT1或VT2上，故兩個(gè)晶閘管承受的最大反向電壓也為。晶閘管往往專指晶閘管的一種基本類型普通晶閘管。內(nèi)部結(jié)構(gòu):、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電氣圖形符號(hào)和模塊外形a)晶閘管外形 b)內(nèi)部結(jié)構(gòu) c)電氣圖形符號(hào) d)模塊外形（3）晶閘管的工作原理圖晶閘管由四層半導(dǎo)體（PNPN2）組成，形成三個(gè)結(jié)J1（P1N1）、J2（N1P2）、J3（P2N2），并分別從PPN2引入A、G、K三個(gè)電極，(左)所示。由于單相橋式全控整流帶電感性負(fù)載主電路主要元件是晶閘管，所以選取元件時(shí)主要考慮晶閘管的參數(shù)及其選取原則。其定義是在室溫40176。要注意的是若晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間遠(yuǎn)小于正弦波的半個(gè)周期，即使正向電流值沒(méi)超過(guò)額定值，但峰值電流將非常大，可能會(huì)超過(guò)管子所能提供的極限，使管子由于過(guò)熱而損壞。晶閘管承受最大電壓為=141V，考慮到2倍裕量，取300V.晶閘管的選擇原則：Ⅰ、所選晶閘管電流有效值ITn 大于元件 在電路中可能流過(guò)的最大電流有效值。第二章 晶閘管觸發(fā)電路的設(shè)計(jì) 對(duì)觸發(fā)電路的要求 晶閘管觸發(fā)主要有移相觸發(fā)、過(guò)零觸發(fā)和脈沖列調(diào)制觸發(fā)等。 4）、觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽(yáng)極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。2）單結(jié)晶體管自激震蕩電路利用單結(jié)晶體管的負(fù)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。隨著電容C放電，電壓Ue小于一定值，管子BT又由導(dǎo)通轉(zhuǎn)入截止，然后電源又重新對(duì)電容C充電，上述過(guò)程不斷重復(fù)。同步電壓經(jīng)橋式整流、穩(wěn)壓管DZ削波為梯形波uDZ，而削波后的最大值UZ既是同步信號(hào),又是觸發(fā)電路電源。當(dāng)增大時(shí)，單結(jié)晶體管發(fā)射極充電到峰點(diǎn)電壓的時(shí)間增大，第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻推遲，即控制角α增大，實(shí)現(xiàn)了移相。所以一般采用脈沖變壓器輸出。保護(hù)方法：阻容保護(hù)過(guò)電壓產(chǎn)生過(guò)程：當(dāng)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(shí)，由于直流住電路電感中儲(chǔ)存能量的釋放，會(huì)在電路的輸出端產(chǎn)生過(guò)電壓。1） 晶閘管變流裝置的過(guò)電流保護(hù)晶閘管變流裝置運(yùn)行不正?；蛘甙l(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過(guò)電流，過(guò)電流分過(guò)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(guò)電流，結(jié)溫上升很快，特別在瞬時(shí)短路電流通過(guò)時(shí)，內(nèi)部熱量來(lái)不及傳導(dǎo)，結(jié)溫上升更快，晶閘管承受過(guò)載或短路電流的能力主要受結(jié)溫的限制。在選擇快熔時(shí)應(yīng)考慮：1）電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)熔斷后快熔實(shí)際承受的電壓來(lái)確定。因?yàn)榫чl管的額定電流為10A,，所以快速熔斷器的熔斷電流為15A。單相阻容保護(hù)的計(jì)算公式如下： （） （）S:變壓器每相平均計(jì)算容量（VA）U：變壓器副邊相電壓有效值 （V）i%:變壓器激磁電流百分值U%：變壓器的短路電壓百分值。晶閘管初開(kāi)通時(shí)電流集中在靠近門極的陰極表面較小的區(qū)域，局部電流密很大，若晶閘管開(kāi)通
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