【正文】 電容Cx決定調(diào)制脈沖的寬度， 的電容時，脈沖寬度約為 lms 。KC09應(yīng)用電路及各點波形如圖218和219所示。KC09電路兩端相位差180176。也有廠家生產(chǎn)了將圖217全部電路集成的集成塊，但目前應(yīng)用還不多。隨著集成電路制作技術(shù)的提高，晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及，現(xiàn)已逐步取代分立式電路。一般要根據(jù)可能出現(xiàn)的最大浪涌電流選擇器件和電流等級， 再根據(jù)穩(wěn)態(tài)電流和高頻時的開關(guān)損耗，計算出總功耗進而選用散熱器。（一）品種選擇目前普通晶閘管輸出功率最大，但工作頻率最低，在幾十到幾百赫內(nèi)工作最為理想。該脈動電流可以看成一個恒定直流分量和一個交流分量組成。限制du/dt和di/dt 的電感，可采用空心電抗器，要求L≥ (20～30 )μH；也可采用鐵心電抗器，L值可偏大些。限制 du/dt 過大可在電源輸入端串聯(lián)電感和在晶閘管每個橋臂上串聯(lián)電感，利用電感的濾波特性，使du/dt 降低。目前常用的快速熔斷器有RLS系列和RS3系列，它們的特性見附錄二。 表 24 與晶閘管并聯(lián)的阻容經(jīng)驗數(shù)據(jù)晶閘管額定電流/A1020501002005001000電容/μF12電阻/Ω100840201052電容耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值Um ～。 c) 殘壓：由被保護元件的耐壓決定，對于晶閘管，應(yīng)使得在通過浪涌電流時，殘壓抑制在晶閘管額定電壓以下，并留有一定裕量。圖29 用硒堆或壓敏電阻抑制過電壓沒有任何保護時浪涌電壓為U0 ；如用曬堆保護，電壓只能抑制到Ux，如用壓敏電阻保護，電壓被抑制到殘壓UY，由于通過較大的放電電流IY， 所以能把浪涌量消耗。使用前必須先經(jīng)過“化成”，才能復(fù)原。在阻容保護裝置抑制過電壓的同時，硒堆也能吸收掉一部分變壓器磁場釋放出來的能量。2）非線性元件保護阻容吸收保護簡單可靠，應(yīng)用較廣泛，但會發(fā)生雷擊或從電網(wǎng)侵入很大的浪涌電壓，對于這種能量較大的過電壓就不能完全抑制。以過電壓保護部位來分，有交流側(cè)過電壓保護、直流側(cè)過電壓保護和器件兩端的過電壓保護三種。選擇K值時應(yīng)注意負(fù)載的性質(zhì)，除恒流負(fù)載應(yīng)按αmax 來選擇外，其它均以αmin 來選擇。2. 二次相電流I2和一次相電流I1。1. U2的計算U2是一個重要參數(shù)，選擇過低，無法保證輸出額定電壓。 主電路計算主電路計算所包含的具體內(nèi)容是：① 整流變壓器額定參數(shù)計算。直流快速斷路器的動作時間僅有2ms，全部斷孤時間不超過25～30ms，是目前較好的直流側(cè)過電流保護裝置，多用于大容量系統(tǒng)中。但在負(fù)載電流較大時會產(chǎn)生較大的電壓降。目前常用的非線性電阻元件有硒堆和壓敏電阻兩種。為保證觸發(fā)脈沖對稱度，要求交流電網(wǎng)波形畸變率小于5%廣泛應(yīng)用于各種晶閘管裝置中數(shù)字式觸發(fā)電路觸發(fā)準(zhǔn)確、精度高線路復(fù)雜、成本高用于要求較高的場合表22 常用觸發(fā)電路比較表 晶閘管有許多優(yōu)點，但是它承受過電壓和過電流的能力很差，短時間過壓過流就會使器件損壞。強觸發(fā)脈沖的幅值Igm 可取最大觸發(fā)電流IG的5倍，前沿寬度t1在幾微秒以內(nèi)，強觸發(fā)脈沖寬度t2應(yīng)大于5Oμs （但也不能太大，以防超過門極允許功率），脈沖持續(xù)時間t3應(yīng)大于550μs（如圖22）。因此脈沖寬度不應(yīng)小于100μs，最好達到1ms，相當(dāng)于5OHz 正弦波的18176。在觸發(fā)信號為脈沖形式時，只要觸發(fā)功率不超過規(guī)定值，觸發(fā)電壓、電流的幅值在短時間內(nèi)可大大超過額定值。既要整流又要逆變時，其移相范圍為30176。例如對于三相半波電路、電阻性負(fù)載，要求的移相范圍為0176。對于磁場可逆方案，其優(yōu)點就是磁場回路可用兩套小容量晶閘管整流裝置供電，可節(jié)省投資。三相半控橋式整流電路，雖然只用三只晶閘管、三個觸發(fā)電路，但整流輸出電壓脈動大，且不能用于需要有源逆變的場合，故在要求較高的場合還應(yīng)選擇三相全控橋式整流電路。雙半波整流電路由于使用的整流器件少，在電壓不高的小功率電路中也被采用。直流電動機的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)與生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，同時還應(yīng)考慮調(diào)速方式，即減壓調(diào)速還是調(diào)磁調(diào)速，以便充分利用電動機功率。此外，在設(shè)計一個實際系統(tǒng)時，還要考慮系統(tǒng)的可靠性、使用壽命、工作環(huán)境以及盡量做到體積小、重量輕、外形美觀、使用維護方便等。因此，為使一個控制系統(tǒng)設(shè)計確保技術(shù)指標(biāo)先進、合理，經(jīng)濟指標(biāo)良好，又為今后的發(fā)展和進一步技術(shù)改造留有余地，就必須對設(shè)備的使用條件，被控制設(shè)備的工藝要求進行充分調(diào)研，搜集與設(shè)計有關(guān)的技術(shù)資料，了解國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平和發(fā)展趨勢，然后對系統(tǒng)設(shè)計的總體方案進行必要的比較和論證，使之變成一個可以付諸實施的技術(shù)方案。（6） 分析討論設(shè)計過程中遇到的問題，寫出心得體會以及合理化建議和改進措施。 （2）獨立設(shè)計，協(xié)調(diào)工作 本課程設(shè)計要求每名同學(xué)獨立完成，同時也提倡同學(xué)之間積極討論，大膽提出新思路、新見解，對于設(shè)計中采用創(chuàng)新的設(shè)計方法、設(shè)計電路及新型元器件的同學(xué)，在最后評定成績時從優(yōu)掌握。（5） 說明本課程設(shè)計時間安排、紀(jì)律要求及考核方法。3． 了解常用晶閘管觸發(fā)電路的特點，并能根據(jù)實際電路選擇合理的觸發(fā)電路形式。同時在課程設(shè)計過程中，提倡大家在獨立思考的前提下，互相探討，積極鉆研，勇于提出創(chuàng)新的見解和方案。《電力電子技術(shù)》是我院自動化專業(yè)教學(xué)計劃中一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對于本專業(yè)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)《電力拖動自動控制系統(tǒng)》等后續(xù)專業(yè)課及完成畢業(yè)設(shè)計都具有重要指導(dǎo)作用。本課程設(shè)計指導(dǎo)書包括課程設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計要求和有關(guān)設(shè)計步驟，盡可能使學(xué)生對于本課程設(shè)計有一個清晰的思路，因篇幅的限制，為避免重復(fù)，對于本課程相關(guān)教材中已有詳細(xì)敘述的基本理論知識，本指導(dǎo)書僅做概要提示，具體內(nèi)容請參考有關(guān)教材?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程設(shè)計應(yīng)在學(xué)生學(xué)完《電力電子技術(shù)》課程之后進行，現(xiàn)安排在第五學(xué)期期末進行，時間為一周。指導(dǎo)教師講解內(nèi)容包括：（1） 講解本課程設(shè)計的目的及意義。（3） 查找和借閱有關(guān)設(shè)計資料和手冊。（3） 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，進行方案論證。每項考核內(nèi)容占總成績的分?jǐn)?shù)如表12所示。 靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)是指系統(tǒng)的調(diào)速范圍D和靜差率s。常用的有兩種方法，一種是分析計算法，即按照生產(chǎn)機械的功率、工作情況，預(yù)選一臺電動機，然后按照電動機的實際負(fù)載情況作出負(fù)載圖，根據(jù)負(fù)載圖進行發(fā)熱校驗以及過載能力校驗，從而確定預(yù)選電動機是否合格，直至合格為止。所以，全波電路比半波電路用得多， 但對脈動要求不高的場合(如小型充電機)也可采用半波整流電路。變壓器二次繞組電流中沒有直流分量，利用率高。容量較大的電動機，可采用兩套反并聯(lián)結(jié)或交叉聯(lián)結(jié)的晶閘管整流裝置來實現(xiàn)電樞反接的可逆系統(tǒng)。為達到這個目的，正確選用或設(shè)計觸發(fā)電路是非常重要的，一個觸發(fā)電路性能的優(yōu)劣常用下列幾點來衡量：1．觸發(fā)脈沖必須保持與主電路的交流電源同步，以保證每個周期都在相同的延遲角α處觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管。～ 150176。為使所有合格的器件在各種可能的工作條件下都能可靠觸發(fā)，觸發(fā)電路送出的觸發(fā)電壓和電流，必須大于器件門極規(guī)定的觸發(fā)電壓UGT 與觸發(fā)電流IGT 。6．觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度。 圖21 三種常用觸發(fā)脈沖波形 圖22 強觸發(fā)脈沖波形在功率較大的系統(tǒng)中，或者主回路有電容放電以及晶閘管串、并聯(lián)使用的場合，均可能造成通過晶閘管的電流上升率di/dt過高，若導(dǎo)通面積的擴展速度不夠快時，將引起局部結(jié)溫過高而損壞器件。左右不適用于電網(wǎng)電壓波動較大的場合。操作過電壓是指晶閘管裝置拉閘、合閘和晶閘管關(guān)斷等電磁過程引起的過電壓。其原因可能是生產(chǎn)機械過載、輸出端短路、某一器件被擊穿短路、器件誤觸發(fā)或逆變失敗等。當(dāng)發(fā)生過電流故障時，過電流繼電器動作，引起交流輸入端的斷路器跳閘。同時在器件開通時又可能產(chǎn)生過大的 di/dt 而燒毀器件。此外，整流變壓器還可減小電網(wǎng)和整流裝置的相互干擾。時整流電壓Udo與二次電壓U2之比，即 A=Udo/ U2，見附錄一；B —— 延遲角為α?xí)r， 輸出電壓 Ud 與 Udo 之比，即 B= Ud / Udo ， 見附錄一，α考慮10176。（二） 整流元件的選擇晶閘管和整流管的選擇主要指合理地選擇器件的額定電壓和電流。目前由于品閘管元件制造工藝水平不斷改進，元件的耐壓和電流容量都有較大提高，對于中、小功率品閘管整流裝置來說，采用品閘管串且并聯(lián)情況已逐步減少，故這里不再介紹串、并聯(lián)問題。 圖25 三相整流式阻容保護的接法電容C的選擇與圖24中單相電路電容的計算方法相同，耐壓值應(yīng)大于。圖 26 硒堆保護的接法a）單相 b）三相Y接 c）三相△接當(dāng)電源電壓正負(fù)交變時，總有一組曬堆處在反向受壓狀態(tài)。硒片的面積有16 1 222406060 、100100 mm2等規(guī)格，可根據(jù)裝置來選用。 圖28 壓敏電阻的伏安特性正常工作時壓敏電阻沒有擊穿，漏電流極?。é藺級），故損耗??； 遇到尖峰過電壓時，可通過高達數(shù)千安培的放電電流，因此抑制過電壓的能力強。圖 210 壓敏電阻保護的接法a）單相板 b）三相Y聯(lián)接 c）三相D聯(lián)接壓敏電阻的主要參數(shù)為：a. 標(biāo)稱電壓U1mA：指漏電流為1mA時壓敏電阻上的電壓；b. 通流量：在規(guī)定沖擊電流波形(前沿8μs，波形寬20μs)下，允許通過的浪涌峰值電流；c. 殘壓：壓敏電阻通過浪涌電流時在其兩端的電壓降。通流量和殘壓的選擇同交流側(cè)?？焖偃蹟嗥骱喎Q快熔，其斷流時間短，保護性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護措施。因此作用于晶閘管的正向電壓上升率應(yīng)有一定的限制。② 交流電源通過晶閘管向直流側(cè)保護電容充電。為了使輸出電流在最小負(fù)載電流Idm時仍能連續(xù)，所需的臨界電感量L1可用下式計算，單位為mH。 實際所需的均衡電感量為LraLra = Lr 一 LT如果均衡電流經(jīng)過變壓器兩相繞組，計算Lra時，應(yīng)代入2LT 。（二）器件電壓選擇一般電力電子器件均應(yīng)設(shè)置緩沖及RC或浪涌吸收元件電路。常用的