【文章內容簡介】 T3 → VT3 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 – VT6 依此循環(huán)，每隔 60 176。 有一個晶閘管換相。為了保證在任何時刻都必須有兩個晶閘管導通，采用了雙脈沖觸發(fā)電路，在一個周期內對每個晶閘管連續(xù)觸發(fā)兩次，兩次脈沖前沿的間隔為 60 176。 。三相橋式全控整流電路原理圖如圖所示 。 中北大學電子技術課程設計說明書 第 4 頁 共 15 頁 圖 21 三相橋式晶閘管主電路圖 平波電抗器的參數(shù)及選擇 平波電抗器用于整流以后的直流回路中。整流電路的脈波數(shù)總是有限的，在輸出的整流 電壓中總是有紋波的。這種紋波往往是有害的，需要由平波電抗器加以抑制。直流輸電的換流站都裝有平波電抗器，使輸出的直流接近于理想直流。直流供電的晶閘管電氣傳動中，平波電抗器也是不可少的。 電抗器的電感 若要求變 流器在某一最小輸出電流 dminI 時仍能維持電流連續(xù)，則電抗器的電感可按下式計算： )(m in011 mHUUKLdd? 式中 0dU 是交流測電源相電壓有效 值 (V) mindI 是要求連續(xù)的最小負載電流平均值 (A) K1 是與整流主電路形式有關的計算系數(shù) ?K 。 對于不同控制角α，所需的電感量 ?1L )(sinm in01 mHIUKdd ? 本設計中的參數(shù)為： AIIVU ddd ~%)10~%5(,1 3 5 m i n0 ??? ， ?K , 臨界值 ??90? 。 將以上所述參數(shù)代入，可計算出本設計所需的臨界電感參數(shù)值，即： 中北大學電子技術課程設計說明書 第 5 頁 共 15 頁 mHL ??? 整流變壓器漏電感的計算 整流變壓器漏電感折算 到次級繞組每相的漏電 TL 按下式計算： mHIUuKL ddkLTT 0%100 ?? 式中 0dU 是變壓器次級相電壓有效值 (V) dI 是晶閘管裝置直流側的額定負載電流 (平均值 )(A) %ku 是變壓器的短路比。 100KVA 以下的變壓器取 %ku =5； 100~1000KVA 的變壓器取 %ku =5~10； TLK 是與整流主電路形式有關的系數(shù)， TLK =。 本設計 0dU =127V， dI =50A， %ku =5， TLK =。 將以上所需參數(shù)代入式中可計算出漏電感 TL 的值，即 ????TL 綜 上 所 述 ， 根 據(jù) 直 流 電 動 機 的 電 樞 電 感 為 mHL 7m ? ， 可 得 使 輸 出 電 流 連MHLLLL TMla ???? 。故選 30mH 的電感作為平波電抗器。 晶閘管對電網(wǎng)的影響 晶閘管變流設備一般都是通過變壓器與電網(wǎng)連接的，因此其工作頻率為工頻 ,初級電壓即為交流電網(wǎng)電壓。經(jīng)過變壓器的耦合，晶閘管主電路可以得到一個合適的輸入電壓，是晶閘管在較大的功率因數(shù)下運行。變流主電路和電網(wǎng)之間用變壓器隔離，還可以抑制由變流器進入電網(wǎng)的諧波成分，減小電網(wǎng)污染。在變流電路所需的電壓與電網(wǎng)電壓相差不多時，有時會采用自耦變壓器；當變流電路所 需的電壓與電網(wǎng)電壓一致時，也可以不經(jīng)變壓器而直接與電網(wǎng)連接，不過要在輸入端串聯(lián)“進線電抗器”以減少對電網(wǎng)的污染。 晶閘管裝置中的無功功率，會對公用電網(wǎng)帶來不利影響： 1) 無功功率會導致電流增大和視在功率增加，導致設備容量增加。 2) 無功功率增加，會使總電流增加，從而使設備和線路的損耗增加。 3) 使線路壓降增大，沖擊性無功功率負載還會使電壓劇烈波動。 晶閘管裝置還會產(chǎn)生諧波，對公用電網(wǎng)產(chǎn)生危害，包括： 1) 諧波使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設備的效率，中北大學電子技術課程設計說明書 第 6 頁 共 15 頁 大量的 3次 諧波流過中性線會使線路過熱甚至發(fā)生火災。 2) 諧波影響各種電氣設備的正常工作，使電機發(fā)生機械振動、噪聲和過熱，使變壓器局部嚴重過熱，使電容器、電纜等設備過熱、使絕緣老化、壽命縮短以至損壞。 3) 諧波會引起電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，會使上述 1)和2)兩項的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。 4) 諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，并使電氣測量儀表不準確。 5) 諧波會對臨近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質量，重者導致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。 系統(tǒng)功率因 數(shù)的討論 功率因數(shù)為： ???? c osc osc os 11 vIIUIUISP ???? 三相橋式全控整流電路接反電動勢負載時，由于設計時接了平波電抗器，所以負載電感足以使電流連續(xù)，則電路的工作情況與感性負載時相似，即可以根據(jù)感性負載來討論功率因數(shù)設交流電抗為零，假設直流電感 L 為足夠大， ?30?? ，此時，電流為正負半周各 ?120的方波，三相電流波形相同，且依次相差 ?120 ，其有效值與直流電流的關系為： d32II? 同樣可將電流波形分解為傅里葉級數(shù)。以 a相電流為例，將電流負、正兩半波的中點作為時間零點，則有 tnItI nkkn k ?? s i n2)1(s i n2i ..3,2,1,161a ? ??? ??? 由上式知： 電流基波：di II ?61 ? 諧波有效值：dn InI ?6? ...3,2,1,16 ??? kkn 故基波因數(shù)： ??? ?IIv 又因電流基波與電壓的相位差仍為 ? ,故位移因數(shù)仍為： ??? cosc 11 ?? os 因此功率因數(shù)為： osv 11 ??? ??? II 中北大學電子技術課程設計說明書 第 7 頁 共 15 頁 3 觸發(fā)電路的設計 控制晶閘管的導通時間需要觸發(fā)脈沖，常用的觸發(fā)電路有單結晶體管觸發(fā)電路，設計利用 KJ004 構成的集成觸發(fā)器實現(xiàn)產(chǎn)生同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路。 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)。 KJ004 器件輸出兩路相差 180 度的移相脈沖，可以方便地構成全控橋式觸發(fā)器線路。 KJ004 電路具有輸出負載能力大、移相