電氣工程課程設(shè)計(jì)-三相橋式全控整流電路設(shè)計(jì)-wenkub
2022-11-27 17:52:04 本頁(yè)面
【正文】 采用鋸齒波同步 KJ004 集成觸發(fā)電路，利用一個(gè)同步變壓器對(duì)觸發(fā)電路定相，保證觸發(fā)電路和主電路頻率一致，觸發(fā)晶閘管，使三相全控橋?qū)⒔涣髡鞒芍绷鳎瑤?dòng)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)接通電源時(shí)，三相橋式全控整流電路主路通電，同時(shí)通過(guò)同步電路連接的集成觸發(fā)電路也通電工作，形成觸發(fā)脈沖使主電路中晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通工作，經(jīng)過(guò)整流后的直流電通給直流電動(dòng)機(jī)，使之工作。 觸發(fā)電路 方案確定 繼承電路可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便?？煞譃橥?、鋸齒波形成、移相、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個(gè)環(huán)節(jié)。共陰極組中與 a、 b、 c 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT5， 共陽(yáng)極組中與a、 b、 c 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT2。 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 4 圖 21 三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載原理圖 三相全控橋的工作特點(diǎn) 1 2 個(gè)晶閘管同時(shí)通形成供電回路，其中共陰極組和共陽(yáng)極組 各 1 個(gè)，且不能為同 1 相器件。 同一相的上下兩個(gè)橋臂，即 VT 1與 VT4， VT 3與 VT 6， VT 5與 VT2，脈沖相差 180。 集成觸發(fā)電路： 本系統(tǒng)中選擇模擬集 成觸發(fā)電路 KJ004， KJ004 可控硅移相觸發(fā)電路適用于單相、三相全控橋式供電裝置中，作可控硅的雙路脈沖移相觸發(fā)。 VT1VT2VT3VT4VT5VT6L負(fù)載電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 5 圖 22 KJ004的電路原理圖 KJ004 的工作原理： 如圖 22 KJ004 的電路原理圖所示，點(diǎn)劃框內(nèi)為 KJ004 的集成電 路部分，它與分立元件的同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路相似。 V4 基本上處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng) V4截止時(shí)，電流經(jīng) (+15V－ R6－ C1－ R22－ RP1－ (－ 15V))對(duì) C1 充電，形成線(xiàn)性增長(zhǎng)的鋸齒波，鋸齒波的斜率取決于流過(guò)R2 RP1的充電電流和電容 C1的大小。當(dāng) ube6+ 時(shí)， V6導(dǎo)通。當(dāng) V6由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通時(shí)， C2所充電壓通過(guò) V6成為 V7基極反向偏壓，使 V7截止。在同步電壓一個(gè)周期內(nèi)， V7集電極輸出兩個(gè)相位 差為 180176。同時(shí)， V7正脈沖又通過(guò)二極管 VD7，經(jīng) V9～ V11放大后輸出脈沖。 （ 2) 采用 KJ004 元件組裝的六脈沖觸發(fā)電路，二極管 VD1～ VD12組成六個(gè)或門(mén)形成六路脈沖，并由三極管 V1～ V6進(jìn)行脈沖功率放大。保護(hù)電路包括過(guò)電流與過(guò)電流保護(hù)，大致可以分為兩種情況：一種是在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b保護(hù)器 件，例如 RC 阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器等；另一種則是采用電子保護(hù)電路，檢測(cè)設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過(guò)允許值時(shí)，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時(shí)內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過(guò)電壓或過(guò)電流的數(shù)值。如圖 24 所示： 圖 24 串聯(lián)電感及熔斷器抑制回路 晶閘管的過(guò)電壓保護(hù)：晶閘管的過(guò)電壓保護(hù)主要考慮換相過(guò)電壓抑制。如圖 25 所示： 圖 25 并聯(lián) RC 電路阻容吸收回路 FULVTVTRC電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 8 交流側(cè)保護(hù)電路 晶閘管設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到由交流供電電網(wǎng)進(jìn)入的操作過(guò)電壓和雷擊過(guò)電壓的侵襲，同時(shí)設(shè)備自身運(yùn)行中以及非正常運(yùn)行中也有過(guò)電壓出現(xiàn)，所以要進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)，可采用如圖 26 所示的反向阻斷式過(guò)電壓抑制 RC 保護(hù)電路。另外，由于直流側(cè)快速開(kāi)關(guān)（或熔斷器）切斷負(fù)載電流時(shí)，變壓器釋放的儲(chǔ)能也產(chǎn)生過(guò)電壓，盡管交流側(cè)保護(hù)裝置能適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)這種過(guò)電壓，仍會(huì)通過(guò)導(dǎo)通的晶閘管反饋到直流側(cè)來(lái)，為此，直流側(cè)也應(yīng)該設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)，用于抑制過(guò)電壓。而阻感負(fù)載時(shí)，由于電感的作用，使得負(fù)載電流波形變得平直，當(dāng)電感足夠大的時(shí)候，負(fù)載電流的波形可近似為一條水平線(xiàn)。 圖 31 觸發(fā)角為 0176。圖 33 給出了 α=90176。 。變壓器一次線(xiàn)電壓接 220V。 RC 中的參數(shù)為： R 為 1 歐， L為 0H， C 為（ 1e6） F。、 120176。電源參數(shù)設(shè)置圖 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 14 圖 46 相角度分別為 120176。 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 17 參考文獻(xiàn) [1] 王兆安， 劉進(jìn)軍 ． 電力電子技術(shù) [M]． 5 版． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [2] 薛定宇，陳陽(yáng)泉 ． 基于 MATLAB／ Simulink 的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用 北京：清華大學(xué)出版社， 2020． [3] 李維波 ， MATLAB 在電氣工程中的應(yīng)用 ． [M]北京：中國(guó)電力出版社， 2020． [4] 鄭亞民，蔣保臣 ． 基于 Matlab／ Simulink 的整流濾波電路的建模與仿真[J]． 2020． [5] 張占松，孫時(shí)生．電路和系統(tǒng)的仿真實(shí)踐 [M]．北京：科學(xué)出版社， 2020． [6] 佟純厚 ． 電力電子學(xué) [M]． 南京：東南大學(xué)出版社， 2020． [7] 李 宏 ． 電力電子設(shè)備用器件與集成電路應(yīng)用指南 [M]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [8] 王兆安，張明勛 ． 電力電子設(shè)備設(shè) 計(jì)和應(yīng)用手冊(cè) [M]． 2 版 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 18 附錄： 圖三相橋式全控整流電路仿真圖 東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表 課程名稱(chēng) 電氣工程課程設(shè)計(jì) 題目名稱(chēng) 三相橋式 全控 整流電路設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教 師姓名 職稱(chēng) 講師 教授 序號(hào) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 指 標(biāo) 滿(mǎn)分 評(píng)分 1 工作量、工作態(tài) 度和出勤率 按期圓滿(mǎn)的完成了規(guī)定的任務(wù)，難易程度和工作量符合教學(xué)要求，工作努力，遵守紀(jì)律，出勤率高，工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，善于與他 人合作。 30 總分 評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教
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