三相10kvaups電源初步設計-電力電子技術課程設計(編輯修改稿)
2025-07-02 22:24 本頁面
【文章內容簡介】 表可見，6個晶閘管的導通順序為VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。 時 段 1 2 3 4 5 6共陰極組中導通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓uduaub=uabuauc=uacub uc=ubcub ua=ubauc ua=ucaucub=ucb α＝0176。 圖中還給出了晶閘管VT1流過電流 iVT 的波形，由此波形可以看出，晶閘管一周期中有120176。處于通態(tài)，240176。處于斷態(tài)，由于負載為電阻，故晶閘管處于通態(tài)時的電流波形與相應時段的ud波形相同。當觸發(fā)角α改變時，電路的工作情況將發(fā)生變化。當α=30176。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表1的規(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)生變化如圖所示。圖中同時給出了變壓器二次側a相電流 ia 的波形，該波形的特點是，在VT1處于通態(tài)的120176。期間，ia為正，ia波形的形狀與同時段的ud波形相同，在VT4處于通態(tài)的120176。期間，ia波形的形狀也與同時段的ud波形相同，但為負值。當α=60176。時，電路工作情況仍可參考上圖分析，ud波形中每段線電壓的波形繼續(xù)向后移，ud平均值繼續(xù)降低。α＝60176。時ud出現(xiàn)了為零的點。由以上分析可見，當α≤60176。時，ud波形均連續(xù)，對于電阻負載，id波形與ud波形的形狀是一樣的，也連續(xù)。當α＞60176。時，如α＝90176。時電阻負載情況下，此時ud波形每60176。中有30176。為零，這是因為電阻負載時 id 波形與ud波形一致，一旦ud降至零，id也降至零，流過晶閘管的電流即降至零，晶閘管關斷，輸出整流電壓ud為零，因此ud波形不能出現(xiàn)負值。如果繼續(xù)增大至120176。，整流輸出電壓ud波形將全為零，其平均值也為零，可見帶電阻負載時三相橋式全控整流電路α角的移相范圍是120176。 阻感負載工作情況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，對于帶反電動勢阻感負載的情況，只需在阻感負載的基礎上掌握其特點，即可把握其工作情況。 當α≤60176。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 id 波形與 ud 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。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。 當α＜60176。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。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。這表明帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的α角移相范圍為90176。 觸發(fā)電路的選擇所謂的同步，就是要求觸發(fā)脈沖和加于晶閘管的電源電壓之間必須保持頻率一致和相位固定。為實現(xiàn)這個，利用一個同步變壓器，將其一側接入為主電路供電的電網(wǎng)，其二次側提供同步電壓信號，這樣，由同步電壓決定的觸發(fā)脈沖頻率與主電路晶閘管電壓頻率始終保持一致的。再是觸發(fā)電路的定相，即選擇同步電壓信號的相位，以保證觸發(fā)電路相位正確。本次設計選擇集成觸發(fā)器構成觸發(fā)電路，電路圖如下。 晶閘管觸發(fā)電路 逆變電路 逆變電路的設計本次設計采用三相橋式逆變。圖 電壓型橋式逆變電路基本理論分析：三相電壓型逆變電路只要實現(xiàn)功能就是將直流電壓變換成交流電壓。圖中 U、V、M 三相的 PWM 控制通常公用一個三角波載波 u c ，三相調制信號 u rU 、u rV 、u rW 一 次相差 120 。U、V、W 各相功率開關器件的控制規(guī)律相同，現(xiàn)以 U 相為例。當 u rU u c 時，給上橋臂 V1 以導通信號，給下橋臂 V4 以關斷信號，則 U 相相對于 直流電源假想中點輸出電壓 uUN 1 = U d / 2 。當 u rU u c 時， V4 以導通信號， V1 以關斷信號， uUN 1 = ?U d / 2 。 V1 與 V4 給 給 則 但 的驅動信號始終是互補的，當給 V1 （ V4 ）加以導通信號時，可能 V1 （ V4 ）導通，也可能 是二極管 VD
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