電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--20v／8000a電解電源(編輯修改稿)
2024-12-13 14:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流電壓電流的波形如圖 所示 。 在圖 ，兩組的相電壓互差 180o，因而相電流亦互差 180o。 其幅值相等，都是 dI /2。以 ? 相而言，相電流 ai 與 39。ai 出現(xiàn)的時(shí)刻雖不同，但它們的平均值都是 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 3 dI /6，因?yàn)槠骄娏飨嗟榷@組的極性相反，所以直流安匝互相抵消。因此本電路是利用繞組的極性相反來(lái)消除直流磁通勢(shì)的。 圖 雙反星形電路， ? =0o,時(shí)兩組整流電壓，電流波形 兩個(gè)直流電源并聯(lián)時(shí)，只當(dāng)輸出電壓的平均值和瞬時(shí)值均相等時(shí)，才能使負(fù)載均流。雙反星型電路中， 雖然兩組整流電壓的平均值 1dU 和 2dU 是相等的，但是他們的脈動(dòng)波相差 60?,他們的瞬時(shí)值是不同的 ，如圖 )所示 ?，F(xiàn)在把六個(gè)晶閘管的陰極連接在一起，因而兩個(gè)星形的中點(diǎn) 1n 和 2n 間的電壓便等于 1du 和 2du 之差。其波形是三倍頻的近似三角波。 電感作用為了使兩組電流竟可能的平均分配，一般是 pL 足夠大，以便限制環(huán)流在負(fù)載額定電流的 1%~2%以內(nèi)。 其波形是三倍頻的近似三角波，如圖 ）所示。 這個(gè)電壓加在平衡電抗器 pL ，上面，產(chǎn)生相應(yīng) 的 交流電流 pi ，而 pi 通過(guò) 2 個(gè)星型繞組自成回路，不會(huì)到達(dá)負(fù)載上，故稱平衡電流。 在 圖 ，如不接平衡電抗器，即成為六相半波整流電路，在任一瞬間只能有一個(gè)晶閘管導(dǎo)電，其余五個(gè)晶閘管均承受反壓而阻斷，每管最大的導(dǎo)通角為 60o，每 管的平均電流為 dI /6。 當(dāng) ? ＝ 0時(shí)，六相半波整流電路的 dU 為 2U ，比三相半波時(shí)的 2U 略大些，其波形如圖 )的包絡(luò)線所示。由于六相半波整流電路中晶閘管導(dǎo)電時(shí)間短，變壓器利用率低，故極少采用?？梢?jiàn)，雙反星形電路與六相半波電路的區(qū)別就在于有無(wú)平衡電抗器，對(duì)平衡電抗器作用的理解是掌握 雙反星形電路原理的關(guān)鍵。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 電抗起作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓波形 以下就分析由于平衡電抗器的作用，使得兩組三相半波整流電路同時(shí)導(dǎo)電的原理。在圖 )中取任一瞬間如 1t? ，這時(shí) au 及均為正值，然而 大于 au ， 如果兩組三相半波整流電路中點(diǎn) 1n 和 2n 直接相連，則必然只有 39。b 相的晶閘管能導(dǎo)電。接了平衡電抗器后 ,1n 、 2n 間的電位差加在 pL 的兩端，它補(bǔ)償了 39。bu 和 au 的電動(dòng)勢(shì)差，使得 39。bu 和 au 相的晶閘管能同時(shí)導(dǎo)電，如圖 。由于在 1t? 時(shí) 39。bu 比 au 電壓高， 6VT 導(dǎo)通，此電流在流經(jīng) pL 時(shí) ， pL 上要感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) pu ，它的方向是要阻止電流增大 。 （見(jiàn)圖 標(biāo)出的極性 ） 圖 平衡電抗器作用下兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)電的情況 可以導(dǎo)出平衡電抗器兩端電壓和整流輸出電 壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式： 22 ddp uuu ?? （ ） （ ） 雖然 39。bu ＞ au ，導(dǎo)致 1du ＜ 2du ，但由于 pL 的平衡作用，使得晶閘管 6VT 和 1VT 都承受正向電壓而同時(shí)導(dǎo)通。隨著時(shí)間推遲至 39。bu 與 au 的交點(diǎn)時(shí)，由于 39。bu = au ，兩管繼續(xù)導(dǎo)電，此時(shí) pu =0。之后 39。bu ＜ au ， 則流經(jīng) 39。b 相 的電流要減小，但 pL 有阻止此電流減小的作用， pu 的極性則與圖 ， pL 仍起平衡的作用，使 6VT 繼續(xù)導(dǎo)電，直到 39。cu ＞ 39。bu ,電流才從 6VT 換至 2VT 。此時(shí)變成 1VT 、 2VT 同時(shí)導(dǎo)電。每隔 60o有一個(gè)晶閘管換相。每一組中的每一個(gè)晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)律而各輪流導(dǎo)電 120o 。這樣以平衡電抗器中點(diǎn)作為整流電壓輸出的負(fù)端，其輸出的整流電壓瞬時(shí)值為兩組三相半波整流電壓瞬時(shí)值的平均值，見(jiàn)式 （ ） ，波形如圖 )中粗黑線所示。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 5 將 圖 中 1du 和 2du 的波形用傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi) ， 可得當(dāng) ? =0o 時(shí)的 1du 、2du ，即 （ ） （ ） 由式（ ）和式（ ）可得 （ ） （ ） 負(fù)載電壓 du 中的諧波分量比直流要小得多，而且最低次諧波為六諧波。其直流分量就是 該式中的常數(shù)項(xiàng)，即直流平均電壓 0dU =3 2U /(2? )= 2U 當(dāng)需要分析各種控制角時(shí)的輸出波形時(shí)，可根據(jù)式 ()先作出兩組三相半波電路的 1du 和 2du 波形，然后作出波形 ( 1du ＋ 2du )/2。 圖 但 ? =30o、 60o、 90o時(shí)，雙反星形電路的輸出電壓波形 圖 畫(huà)出了 ? = 30o、 ? = 60o和 ? = 90o時(shí)輸出電壓的波形。從圖中可以看 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 出，雙反星形電路的輸出電壓波形與三相半波電路比較，脈動(dòng)程度減小了，脈動(dòng)頻率加大一倍， f = 300Hz。在電感負(fù)載情況下，當(dāng) ? = 90o 時(shí)，輸出電壓波形正負(fù)面積相等 ， dU =0，因而要求的移相范
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