電力電子技術課程設計--三相可控整流技術的工程應用(編輯修改稿)
2025-07-10 07:51 本頁面
【文章內容簡介】 設計說明 合理運用所學知識，進行電力電子電路和 系統(tǒng)設計的能力，理解和掌握常用的電力電子 電路及系統(tǒng)的主電路、控制電路和保護電路的設計方法，掌握元器件的選擇計算方法。 本 次 設計的三相 可 控整流電路 是 在實際中應用非常廣泛的一種變流電路，主要用于需要大功率的直流電的場合。對這個電路的設計，既可以幫助我鞏固已經學過的電力電子技術的各方面的知識，也可以讓我了解到在設計整個電力電子裝置中所要面臨的各種問題，并且可以在前人總結的經典電路的基礎上實現(xiàn)一些小的創(chuàng)新。 AC/AC 變頻電源 ： ： AC三相四線正弦波 ： AC三 相 380V177。 10% ： 50177。 5HZ ： COSφ =~ 滯后（ 60HZ） COSφ =~ 滯后（ 500HZ） ： 150% AC/DC 開關電源： ： 直流，紋波電壓（峰峰值）小于額定電壓的 % ： AC三相 380V177。 10% ： 50177。 5HZ ： 200% ：較好 電力電子技術課程設計 7 三．設計方案的選擇 相 橋式 可控整流 電路 原理 一般變壓器一次側 接成三角型，二次側接成星型，晶閘管分共陰極和共陽極。一般 5 為共陰極， 6 為共陽極。 （ 1） 2 管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各 1 組 ，且不能為同 1 相器件。 （ 2） 對觸發(fā)脈沖的要求： VT1VT2VT3VT4VT5VT6 的順序，相位依次差 60?。 VT VT VT5 的脈沖依次差 120?，共陽極組 VT VT VT2 也依次差 120?。 ，即 VT1 與 VT4， VT3 與 VT6， VT5 與 VT2，脈沖相差 180?。 （ 3） Ud 一周期脈動 6 次 ，每次脈動的波形都一樣，故該電路為 6 脈波整流電路。 （ 4） 需保證同時導通的 2 個晶閘管均有脈沖，可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā) 一種是 雙脈沖觸發(fā)（常用） （ 5） 晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關系也相同。 三相橋式全控整流電路實質上是三相半波共陰極組與共陽極組整流電路的串聯(lián)。在任何時刻都必須有兩個晶閘管導通才能形成導電回路，其中一個晶閘管是共陰極組的，另一個晶閘管是共陽組的。 6 個晶閘管導通的順序是按 VT6 – VT1 → VT1 – VT2 → VT2 – VT3 → VT 3 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 – VT6 依此循環(huán)，每隔 60176。 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 60176。 。 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。由整流狀態(tài)轉換到逆變狀態(tài)必須同時具備兩個條件：一定要有直流電動勢源，其極性須和晶閘管的導通方向一致，其值應稍大于變流器直流側的平均電壓；其次要求晶閘管的 a＞ 90 176。 ，使 Ud 為負值。 圖 電力電子技術課程設計 8 三 相橋式可控 整流電路工 作波形 帶阻感負載 α=0 o時的波形 電力電子技術課程設計 9 α =0o時，各晶閘管均在自然換相點處換相。由圖中變壓器二繞組相電壓與線電壓波形的對應關系看出，各自然換相點既是相電壓的交點，同時也是線電壓的交點。從相電壓波形看，以變壓器二次側的中點 n為參考點，共陰極組晶閘管導通時，整流輸出電壓 Ud1為相電壓在正半周 的包絡線；共陽 極組導通時，整 流輸出電壓 Ud2 為相電壓在負 半周的包絡線， 總的整流輸出 電壓 Ud = Ud1 － Ud2 是兩條包絡線 間的差值，將 其 對應到線電壓 波形上，即為線電壓在正半周的包絡線。將波形中的一個周期等分為 6段，每段為 60176。 ， 6個晶閘管的導通順序為 VT1－ VT2－ VT3－ VT4－ VT5－ VT6。 α=30 o時的波形 電力電子技術課程設計 10 當α=30 176。 時 ， 從ωt1 角開 始把一個周期等 分為 6段，每 段為 60176。與α＝ 0176。 時的情況相 比， 一 周期中 Ud 波形仍由6 段線 電壓構成，每 一段導通晶閘管的編號等仍符合規(guī)律。區(qū)別在于，晶閘管起始導通時刻推遲了 30176。 ,組成 Ud 的每一段線電壓因此推遲 30176。 ， Ud 平均值降低。晶閘管電壓波形也相應發(fā)生變化
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