【文章內容簡介】 3 3 主電路的設計及器件選擇 實驗參數(shù)設定負載為 220V、 300A 的直流電機，采用三相整流電路，交流 側 由三相電源供電，設計要求選用三相橋式全控整流電路供電，主電路采用三相全控橋。 三相全控橋的工作原理 如圖 21所示，為三相橋式全控帶阻感負載，根據要求要考慮電動機的電樞電感與電樞電阻，故為阻感負載。習慣將其中陰極連接在一起的 3個晶閘管稱為共陰極組；陽極連接在一起的 3個晶閘管稱為共陽極組。共陰極組中與 a、 b、 c三相電源相接的 3 個晶閘管分別為 VT VT VT5， 共陽極組中與 a、 b、 c三相電源相接的 3 個晶閘管分別為 VTVT VT2。晶閘管的導通順序為 VT1－ VT2－ VT3－ VT4－ VT5－ VT6。變壓器為 Y?? 型接法。變壓器二次側接成星形得到零線，而一次側接成三角形避免 3次諧波流入電網 圖 21 三相橋式全控整流電路帶電動機（阻感）負載原理圖 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。 ⑵ 對觸發(fā)脈沖的要求： 按 VT1VT2VT3VT4VT5VT6 的順序，相位依次差 60 度 。 共陰極 組 VT VT VT5 的脈沖依次差 120 度 。 三相橋式全控整流電源的設計 4 共陽極組 VT VT VT2 也依次差 120 度 。 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。 ⑶ 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。 ⑷ 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。 阻感負載時的波形分析 三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負載和反電動勢阻感負載供電（即用于直流電機傳動），下面主要分析阻感負載時的情況，因為帶反電動勢阻感負載的情況，與帶阻感負載的情況基本相同。 當α≤ 60 度時， 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。區(qū)別在于負載不同時，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電流 id 波形不同，電阻負載時 ud 波形與 id 的波形形狀一樣。而阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。圖 22和圖 23分別給出了三相橋式全控整流電路帶阻感負載α =0度和α =30 度的波形。 圖 22中除給出 ud 波形和 id 波形外，還給出了晶閘管 VT1電流 iVT1 的波形，可與帶電阻負載時的情況進行比較。由波形圖可見，在晶閘管 VT1 導通段， iVT1 波形由負載電流 id 波形決定，和 ud 波形不同。 圖 23中除給出 ud 波形和 id 波形外，還給出了變壓器二次側 a相電流 ia 的波形，在此不做具體分析。 三相橋式全控整流電源的設計 5 圖 22 觸發(fā)角為 0 度時的波形圖 圖 23 觸發(fā)角為 30 時的波形圖 當α＞ 60 度時，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。圖 24給出了α =90度時的波形。若電感 L值足夠大， ud中正負面積將基本相等， ud平均值近似為零。這說明，帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的α角移相范圍為 90度。 圖 24 觸發(fā)角為 90 時的波形圖 參數(shù)計算 整流變壓器的選擇 由 系統(tǒng)要求可知，整流變壓器一、二次線電壓分別為 380V 和 220V，由變壓器為 Y??三相橋式全控整流電源的設計 6 接法可知變壓器二次側相電壓為： VVU 12732202 ?? 變比為： ??? UUK 變壓器一次和二次側的相電流計算公式為： KIKI dI11 ? dI IKI 22 ? 而在三相橋式全控中 ??? II KK AId 300? 所以變壓器的容量分別如下： 變壓器次級容量為： 221 3 IUS ? 變壓器初級容量為： 112 3 IUS ? 變壓器容量為： 2 21 SSS ?? 即： ? ? kWS 2 ????????? 變壓器參數(shù)歸納如下：初級繞組三角形接法 VU 3801 ? ， AI ? ；次級繞組星形接法， VU 1272 ? ， AI ? ；容量選擇為 。 三相橋式全控整流電源的設計 7 晶閘管的選擇 ⑴ 晶閘管的額 定電壓 由三相全控橋式整流電路的波形（圖 24）分析知，晶閘管最大正、反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值 26FM RMU U U?? 故橋臂的工作電壓幅值為： VU m ??? 考慮裕