電力電子課程設(shè)計---三相橋式全控整流電路的設(shè)計與分析-全文預(yù)覽
【正文】 三相橋式全控整流電路用作有源逆變時，就成為三相橋式逆變電路。 6 個晶閘管導(dǎo)通的順序是按 VT6 – VT1 → VT1 – VT2 → VT2 – VT3 → VT3 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 – VT6 依此循環(huán)，每隔 60 176。 3)同一相的上下兩個橋臂，即 VT1 與 VT4， VT3 與 VT6， VT5 與 VT2，脈沖相差 180?。一般 5 為共陰極， 6 為共陽極。 綜上所述，可得如下結(jié)論： ①晶閘管與硅整流二極管相似，都具有反向阻斷能力，但晶閘管還具有正向阻斷能力，即晶閘管正向?qū)ū仨毦哂幸欢ǖ臈l件：陽極加正向電壓，同時控制極也加正向觸發(fā)電壓（實際 工作中，控制極加正觸發(fā)脈沖信號）。在很短的時間（一般幾微秒）兩只二極管均進入飽和狀態(tài)，使晶閘管完全導(dǎo)通 。 三相橋式全控整流電路的設(shè)計與分析 2 1 晶閘管的工作原理 晶閘管組成的實際電路如圖 11 所示 ： KAG0U aUR 圖 11 晶閘管組成的實際電路 為了說明晶閘管的工作原理，可將其看成 NPN 和 PNP兩個三極管相連，用三極管的符號來表示晶閘管的等效電路，如圖 12（ a） 所示 ,其工作過程如圖 12（ b）所示。變壓器的作用是實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離（可減小電網(wǎng)與電路間的電干擾和故障影響）。 整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。因它本身是大功率的電技術(shù)，又大多是為應(yīng)用強電的工業(yè)服務(wù)的，故常將它歸屬于電工類。它是建立在電子學(xué)、電工原理和自動控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科。例如直流電動機、電鍍、電解電源、同步發(fā)電機勵磁、通信系統(tǒng)電源等。變壓器設(shè)置與否視具體情況而定。 本設(shè)計要求整流電路帶 直流電機負載 ，希望獲得的直流電壓脈沖較小，所以用三相全控整流比較合理。若 V2 管的基極電流為 IB2，則集電極電流 Ic2 為 β2IB2， V1 管的基極電流 IB1 等于 Vz 管的集電極電流，因而 V2 的集電極電流 Icl 為 βlβ2如，該電流又作為 V2 管的基極電流，再一次進行上述的放大過程，形成正反饋。要想關(guān)斷晶閘管，必須將陽極電流減小到不能維持正反饋過程，當然也可以將陽極電源斷開或者在晶閘管的陽極和陰極之間加一反向電壓。 圖 13 晶閘管的伏安特性 三相橋式全控整流電路的設(shè)計與分析 4 2 主電路設(shè)計及原理 三相橋式全控整流電路的原理 一般變壓器一次側(cè)接成三角型，二次側(cè)接成星型，晶閘管分共陰極和共陽極。 2)共陰極組 VT VT VT5 的脈沖依次差 120?，共陽極組 VT VT VT2 也依次差 120?。在任何時刻都必須有兩個晶閘管導(dǎo)通才能形成導(dǎo)電回路，其中一個晶閘管是共陰極組的，另一個晶閘管是共陽組的。三相橋式全控整流電路原理圖如右 圖所示。 1TV 2TV 3TV4TV 5TV 6TVT LR 圖 21 三相橋式全控整流電路 三相橋式全控整流電路的設(shè)計與分析 5 三相全控橋的工作特點 ⑴ 2 個晶閘管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組 各 1 個，且不能為同1 相器件。 同一相的上下兩個橋臂，即 VT1 與 VT4， VT3 與 VT6， VT5 與 VT2，脈沖相差 180。 當 α≤ 600 時， ud 波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓 ud 波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。 t?dUdIOt?O 圖 22 觸發(fā)角為 00時的波形圖 三相橋式全控整流電路的設(shè)計與分析 6 abuacbcbaucacbdu t?t?dioo 圖 23 觸發(fā)角為 300時的波形圖 當 α ＞ 600 時，阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同，電阻負載時 ud 波形不會出現(xiàn)負的部分，而阻感負載時，由于電感 L 的作用， ud 波形會出現(xiàn)負的部分。 abuacbcbaucacbdu t?t?VTuoo 圖 24 觸發(fā)角為 900時的波形圖 三相橋式全控整流電路的設(shè)計與分析 7 3 觸發(fā)電路設(shè)計 觸發(fā)電路設(shè)計目的 要使晶閘管開始導(dǎo)通，必須施加觸發(fā)脈沖，在晶閘管觸發(fā)電路中必須有觸發(fā)電路，觸發(fā)電路性能的好壞直接影響晶閘管電路工作的可靠性，也影響系統(tǒng)的控制精度，正確設(shè)計觸發(fā)電路是晶閘管電路應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。適用范圍：不適用于電網(wǎng)電 壓波動較大的晶閘管裝置中。適用范圍：應(yīng)用于各種晶閘管。 當 2V 截止時，恒流源電流 cI1 對電容 2C 充電，所以 2C 兩 端電壓 cU 為 cU = ? dtICc11= tICc11 cU 按線性增 長，即 3V 的基極電位 3bU 按線性增攻。 4V 管的基極電位由鋸齒波電壓、直流控制電 壓 coU ,直流偏移電壓 pU 三個電壓作用的疊加值所確定，它們分別通過電阻 76,RR 和 8R 與基極相接。 768 76 RRR RRuu pp ? ??
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