【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管，陽(yáng)極所接交流電壓值最大的一個(gè)導(dǎo)通。而共陽(yáng)極組則是陰極所接交流電壓最小的一個(gè)導(dǎo)通。此時(shí)電路電壓工作波形如圖 所示。 圖 電壓波形 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 串聯(lián) 12 脈波全控整流電路 分析 ： 由于串聯(lián)多重化整流電路相當(dāng)于倆三相橋式全控整流電路串聯(lián)，兩橋間相位差為 30? ，所以將兩相位差為 30? 的三相橋式全控電路電壓波形疊加即可得到串聯(lián) 12 脈波全控整流電路電壓波形（如圖 所示），其中粗紅線為 dU 實(shí)心點(diǎn)為 a，b， c 自然換相點(diǎn)，空心點(diǎn)為 39。a ， 39。b ， 39。c 的自然換相點(diǎn)。 圖 串聯(lián) 12 脈波全控制整流電路電壓波形 1．整流輸出電壓的平均值可按下式計(jì)算 由于根據(jù)實(shí)際的工作情況，最小控制角取 20 ~30??左右，且當(dāng) 阻感負(fù)載 時(shí) α角的移相范圍為 0 90?? ? 。 故 當(dāng) α=30? 時(shí)， dU 取 得最大值 660V，即 ： ? 2UU d ? （ 2— 2） 從而得出 2U 的最 值；當(dāng) α= ?90 時(shí)， dU 取得最小值 0V，即 0dU? 。 : 由于 M 為 1 臺(tái)額 定電壓 660V、功率 650kW 的直流電動(dòng)機(jī)，其相當(dāng)于 600V的反電動(dòng)勢(shì)，即 Em=600V，所以 Rd=，即直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組為 。 ： dd v T II 31? （ 2— 4） dvT II31? （ 2— 5） ? ?2 3 22332 6 s in 4 . 6 8 c o s ( 2 1 )dU U td t U? ?? ? ? ? ?? ??? ? ? ??( 2 3 )dmd dUEI R??? 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 2I 和 晶閘管承受的最大反相電壓 maxU 分別 為： 控制電路設(shè)計(jì) 對(duì)于多重串聯(lián)可控整流電路來說，必須配有控制電路，來控 制晶閘管的通斷，在晶閘管陽(yáng)極承受正向電 壓 ，還必須在晶閘管門極與陰極之間加觸發(fā)電壓，使晶閘管可靠導(dǎo)通。 晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求： （ 1）觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通； （ 2）觸發(fā)脈沖要有足夠的幅度，對(duì)戶外寒冷場(chǎng)合，脈沖電流的幅度應(yīng)增大為器件最大觸發(fā)電流的 3 到 5 倍 ； （ 3） 所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額，且在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)； （ 4）應(yīng)具有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。 TC787 是采用獨(dú)有的先進(jìn) IC 工藝技術(shù)，并參照國(guó)外最新集成移相觸發(fā)集成電路而設(shè)計(jì)的單片集成電路。具有功耗小、 功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬，外接元件少等優(yōu)點(diǎn) 。其采用 18 引腳封裝，如圖 所示： 圖 TC787 管腳圖 （ 1） 電路原理： 相同步電壓經(jīng)過 T 型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入電路，同步電壓的零點(diǎn)設(shè)計(jì)為 1/2 電源 電壓（電路輸入端同步電壓峰峰值不宜大于電源電壓），通過 零檢測(cè)和極性判別電路檢測(cè)出2 2 ( 2 6 )3 dII??m a x 26 ( 2 7 )UU ?? 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 零點(diǎn)和極性后，在 Ca、 Cb、 Cc 三個(gè)電容上積分形成鋸齒波。由于采用集中式恒流源，相對(duì)誤差極小，鋸齒波有良好的線性。電容的選取應(yīng)相對(duì)誤差小，產(chǎn)生鋸齒波幅度大且不平頂為宜。鋸齒波在比較器中與移相電壓比較取 得交相點(diǎn)，移相電壓由 4 腳通過電位器或外電路調(diào)節(jié)而取得?？垢蓴_電路具有鎖定功能，在交相點(diǎn)以后鋸齒波或移相電壓的波動(dòng)將不能影響輸出，保證交相唯一并且穩(wěn)定。 脈沖形成電路是由脈沖發(fā)生器給出調(diào)制脈沖（ TC787），調(diào)制脈沖寬度可通過改變Cx 電容的值來確定，需要寬則增大 Cx，窄則減小 Cx, 1000P 電容約產(chǎn)生 100μS的脈沖寬度。被調(diào)制脈沖的頻率 8/調(diào)制脈沖寬度。 脈沖分配及驅(qū)動(dòng)電路是由 6 腳控制脈沖分配的輸出方式， 6 腳接低電平 VL，輸出為半控方式， 1 1 7 分別輸出 A、 C、 B、 A、 C、 B 的 單觸發(fā)脈沖， 6 腳接高電平 VH，輸出為全控方式，分別輸出 A、 C； C、 B； B、 A；A、 C； C、 B； B、 A 的雙觸發(fā)脈沖，用戶可以選擇。 5 腳為保護(hù)端，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過流過壓時(shí)，將 5 腳置高電平 VH，輸出脈沖即被禁止。 5 腳還可以用作過零觸發(fā)系統(tǒng)的控制端，輸出端可驅(qū)動(dòng)功率管，經(jīng)脈沖變壓器觸發(fā)可控硅；也可直接驅(qū)動(dòng)光電耦合器，經(jīng)隔離觸發(fā)可控硅或驅(qū)動(dòng)三級(jí)管 。 （ 2） 電路組成： 相同的部分：同步過零和極性檢測(cè)、 鋸齒波形成、鋸齒波比較，經(jīng)過抗干擾鎖定、脈沖形成等電路形成三相觸發(fā)調(diào)制脈沖或方波，由脈沖分配電路實(shí)現(xiàn)全控、半控的工作方式，再由驅(qū)動(dòng)電路完成輸出驅(qū)動(dòng)。 （ 3） 工作原理 如 圖 所示 ： 圖 TC787 工作原理圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 4） 特點(diǎn)： 單電源工作，電源電壓 8V～ 15V。 相觸發(fā)脈沖調(diào)相角可在 0～ 180176。之間連續(xù)同步改變。 識(shí)別零點(diǎn)可靠，可方便地用作過零開關(guān) 。 器 件內(nèi)部設(shè)計(jì)有交相鎖定電路，抗干擾能力強(qiáng) 可用于三相全控觸發(fā)（ 6 腳接 VDD），也可用于三相半控觸發(fā)（ 6 腳接地 ） 。 電路備有輸出保護(hù)禁止端，可在過流過壓時(shí)保護(hù)系統(tǒng)安全 。 TC787 輸出為調(diào)制脈沖列，適用于觸發(fā)可控硅及感性負(fù)載。要通過改變電容 Cx 而選擇。 保護(hù)電路設(shè)計(jì) 相對(duì)于電機(jī)和繼電器，接觸器等控制器而言，電力電子器件承受過電流和過電壓的能力要弱得多，極短時(shí)間的過電流和過電壓就會(huì)把器件永久性的損壞。但又不能完全根據(jù)裝置運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的暫時(shí)過電流和過電壓的數(shù)值來確定器件參數(shù)，必須充分發(fā)揮器件應(yīng)有的過載能力。因此電力電子電路中過電壓和過電流的保護(hù)裝置是必不可少的，有時(shí)還要采取多重的保護(hù)措施。 1．過電壓保護(hù) 過電壓保護(hù)按 保護(hù)的 部分劃分為 變壓器 保護(hù)和整流晶閘管器件保護(hù)。凡是元件在運(yùn)行過程中，在整流晶閘管兩端的電壓超過其正常工作時(shí)的最大峰值電壓的任何電壓都是過電壓。常見的過電壓有兩種：操作過電壓和浪涌過電壓。操作過電壓通常由整流裝置的拉閘、合閘等電磁剩引起的。浪涌過電壓主要是由于雷擊等原因由供電電網(wǎng)侵入整流裝置的偶爾性的過電壓。進(jìn)行過電壓保護(hù)的原則是采取有效保護(hù)措施，使經(jīng)常發(fā)