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電力電子三相橋式半控整流電路-全文預覽

2025-06-18 00:27 上一頁面

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【正文】 (7) 第六列為晶閘管反向電壓,上圖中,三相交流電流源正常工作,觸發(fā)脈沖角設定在0176。輸出電流的平均值為A60o時,a角的移相范圍為120o。關斷過電壓:全控型器件關斷時,正向電流迅速降低而由線路電感在器件兩端感應出的過電壓。此處就是采用集成觸發(fā)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。晶閘管相控電路,習慣稱為觸發(fā)電路。當a≤60o時,ud波形均連續(xù),對于電阻負載,id波形與ud波形形狀一樣也是連續(xù)的, a60o時,ud波形每中有一段為零,但ud波形不會出現(xiàn)負值。這樣,任意時刻共陽極組和共陰極組中總是各有1個管子處于導通狀態(tài),負載電壓為某個線電壓。圖1中VTl、VT3和VT5為觸發(fā)脈沖相位互差120o的晶閘管,VDVD4和VD6為整流二極管,由這6個管子組成三相橋式半控整流電路。時,例如α=60176。2阻感負載如果負載為阻感負載,且L值很大,則整流電路Id的波形基本是平直的,流過晶閘管的電流接近矩形波。小于120176。例如α=60176。增大α的值,將脈沖后移,整流電路的工作情況發(fā)生相應的變化。若在自然換相點處觸發(fā)相應的晶閘管導通,則電路的工作情況與以上分析的二極管整流工作情況一樣。每管各導通120176。在一個周期中,器件工作情況如下:在wt1~wt2期間,a相電壓最高,VD1導通。三相橋式整流電路里,在任何瞬間,只要控制晶閘管的導通,相串聯(lián)的另一個器件是一個不可控二極管,所以稱為半控整流電路。平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電第四章 三相橋式半控整流電路設計設計原理目前在各種整流電路中,應用最廣泛的就是三相橋式可控整流電路,三相橋式可控整流電路里面又分為三相橋式半控整流電路和三相橋式全控整流電路,由于三相橋式半控整流電路比三相橋式全控整流電路的電路結構更簡單,更經(jīng)濟,所以在中等容量裝置或要求不可逆的電力拖動腫應用比較廣泛,他由共陰極法的三相半波可控整流電路與共陽極接法的三相半波不可控整流電路串聯(lián)而成,因此這種接法建有不可控和可控的特點,共陽極組有三個整流二極管,總是在自然換相點換流,使電流換到比陰極電壓更低的一相,而共陰極組的3個晶閘管則要再觸發(fā)后才能換到陽極電位高的一個。按照管芯結構,又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。當外加的反向電壓高到一定程度時,pn結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。 二極管的工作原理  晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。   雪崩擊穿 另一種擊穿為雪崩擊穿。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏。在二極管加有正向電壓,當電壓值較小時,電流極??;,電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;,二極管處于完全導通狀態(tài),通常稱此電壓為二極管的導通電壓,用符號UD表示。 主要有三種顏色,具體壓降參考值如下:,—,—,正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。 擊穿  外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。當正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結內(nèi)電場被克服,二極管導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在其界面的兩側形成空間電荷層,構成自建電場。通過改變控制角α或導通角θ,改變負載上脈沖直流電壓的平均值UL,實現(xiàn)了可控整流。在電工技術中,常把交流電的半個周期定為180176。在正弦交流電壓U2的正半周期間,如果VS的控制極沒有輸入觸發(fā)脈沖Ug,VS仍然不能導通,只有在U2處于正半周,在控制極外加觸發(fā)脈沖Ug時,晶閘管被觸發(fā)導通。(備注:高頻不能等同于快速晶閘管) 普通晶閘管最基本的用途就是可控整流。其中,金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種;塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。門極只起觸發(fā)作用 4. 晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘管關斷。而這樣的數(shù)學模型是很復雜的,即使建立起來了,用計算機編程實現(xiàn)得到真實的仿真結果也需要花大量的時間精力來編程和調(diào)試。在新的版本中也加入了對C,F(xiàn)ORTRAN,C++,JAVA的支持?!?  MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學軟件。這樣將耗費大量的人力和物力,且使設計效率低下、耗資大、周期長。 設計的總體要求 (1)熟悉整流和觸發(fā)電路的基本原理,能夠運用所學的理論知識分析設計任務; (2)掌握基本電路的數(shù)據(jù)分析、處理,描繪波形并加以判斷; (3)能正確設計電路,畫出線路圖,分析電路原理; (4)廣泛收集相關技術資料; (5)按時完成課程設計任務,認真、正確的書寫課程設計報告??梢哉f,電路的計算機仿真技術大大加速了電路的設計和實驗過程。整流電路通常由主電路,整流電路,濾波電路構成,20世紀70年代以后,主要多用整流二極管和晶閘管組成,濾波器通常接在主電路與負載之間,用于濾去脈動直流電壓中的交流成分,變壓器的設置與否視情況而定,變壓器的工作是實現(xiàn)交流輸入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。他在直流電動機的調(diào)速,發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié),電解,電鍍等領域得到廣泛的引用。計算機仿真不僅可以取代系統(tǒng)的許多繁瑣的人工分析,減輕勞動強度,提高分析和設計能力,避免因為解析法在近似處理中帶來的較大誤差,還可以與實物試制和調(diào)試相互補充,最大限度地降低設計成本,縮短系統(tǒng)研制周期。 設計內(nèi)容 (1)制定設計方案; (2)主電路的設計及主電路元件的選擇 (3)驅動電路和保護電路設計及參數(shù)計算 (4)繪制電路原理圖 (5)總體電路原理圖及說明 設計的總體要求 (1)熟悉matlab/simulink/powersystem中的仿真模塊用法和功能 (2)根據(jù)設計電路搭建仿真模型 (3)設置參數(shù)并進行仿真 (4)給出不同觸發(fā)角時對應ud、id、i2和iVT1的波形。如果通過實驗來檢驗,就要將設計的系統(tǒng)用元件安裝出來再進行調(diào)試和試驗,不能滿足要求時,要更換元件甚至要重新設計、
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