單相交流調(diào)壓電路仿真研究課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-09-02 06:03本頁面
【導(dǎo)讀】電阻負(fù)載和觀測示波器組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，組建的電路模型能夠產(chǎn)生理論上的調(diào)壓作用。過去交流調(diào)壓使用變壓器，在電力電子技術(shù)出現(xiàn)后，輕載節(jié)能運(yùn)行中得到了廣泛的應(yīng)用。可分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路。單相交流調(diào)壓電路是對(duì)單相交流電的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的電路。電路，需要很多晶閘管串聯(lián)或并聯(lián)，若采用交流調(diào)壓電路在變壓器初級(jí)調(diào)壓。與自耦變壓器調(diào)壓方法相比，交流調(diào)壓電路控制方便，調(diào)節(jié)速度快，裝置的重量輕、通斷頻率可調(diào)的快速開關(guān)的作用。這種控制方式電路簡單，功率因素高，適用于有較大時(shí)。它是使晶閘管在電源電壓每一周期中、在選定的時(shí)刻內(nèi)將負(fù)載與電源。掌握單相交流調(diào)壓電路的原理；設(shè)計(jì)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并采用Matlab／Simulink對(duì)單相交流調(diào)壓電路進(jìn)行仿真；本系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)思想是：采用兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)加負(fù)載為主電路，外加觸發(fā)電路；觸發(fā)電路控制晶閘管的導(dǎo)通，從而控制輸出。產(chǎn)生的滯后是因?yàn)樽韪行载?fù)載時(shí)電流滯后電壓一定角度，再加上移相控
【正文】 壓在正半周時(shí)基本為零，電流電壓不連續(xù)，基本上沒有負(fù)值，說明在 ? ? 的時(shí)候，在窄脈沖的觸發(fā)下，只有晶閘管 VT1 導(dǎo)通，晶閘管VT2 基本上是一直處于截止?fàn)顟B(tài)的。說明晶閘管只有在正向電壓下加門極電流觸發(fā)才能導(dǎo)通。 （ 3）由以上的工作波形可得 晶閘管不僅具有單向?qū)щ?性 ,并且晶閘管的導(dǎo)通電壓比較小，控制特性好，可以很好的充當(dāng)開關(guān)。 3． 控制電路 （觸發(fā)電路） 的設(shè)計(jì) 晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在需要要的時(shí)刻有阻斷轉(zhuǎn)為導(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，對(duì)反電動(dòng)勢負(fù)載的變流器應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)； 2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度，對(duì)戶外寒冷場合，脈沖電流的幅度應(yīng)增加為器件最大觸發(fā)電流的 35 倍，脈沖前沿的陡度也許增加，一般需達(dá) 12A/us； 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)有的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。 KJ004 可控硅移相電路 可控硅移相觸發(fā)電路適用于單相、三相全控橋式供電裝置中作可控硅的雙路脈沖移相觸發(fā)。器件輸出兩路相差 180 度的移相脈沖可以方便地構(gòu)成全控橋式觸發(fā)器線路。電路具有輸出負(fù)載能力大、移相性能好、正負(fù)半周脈沖相位均衡性好、移相范圍寬、對(duì)同步電壓要求低有脈沖列調(diào)制輸出端等功能與特點(diǎn)。 根據(jù)以上要求分析， KJ004 可控硅移項(xiàng)觸發(fā)電路適用于單相、三相全控橋式供電裝置中，作可控硅的雙路脈沖移相觸發(fā)。 KJ004 可控硅移相電路工作原理 電路由同步檢測電路、鋸齒波形成電路、偏形電壓、移相電壓及鋸齒波電壓綜合比較放大電路和功率放大電路四部分組成。電原理見下圖 31； 鋸齒波的斜率決定于外接電阻 RRW1流出的充電電流和積分電容 C1的數(shù)值。對(duì)不同的移相控制電壓 VY只有改變權(quán)電阻 R R2的比例調(diào)節(jié)相應(yīng)的偏移電壓 VP。同時(shí)調(diào)整鋸齒波斜率電位器 RW1可以使不同的移相控制電壓皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 21 獲得整個(gè)移相范圍 。 R7和 C2形成微分電路改變 R7和 C2的值可獲得不同的脈寬輸出。其封裝形式如圖 32。 圖 31 觸發(fā)電路原理圖 圖 32 KJ004 引腳圖 皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 22 下面我們看一下 KJ004 的引腳圖以及其功能 引腳號(hào) 功能 1 輸出 2 空 形成距齒波 5 — Vee 6 空 7 地 8 同步輸入 9 綜合比較 10 空 微分阻容 封鎖調(diào)制 15 輸出 16 +Vcc 4．設(shè)計(jì)體會(huì) 通過電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)課本專業(yè)知識(shí)的理解，平常都是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，在此次課程設(shè)計(jì)中，真正做到了自己查閱資料、完成一個(gè)設(shè)計(jì)。在此次的設(shè)計(jì)過程中，我更進(jìn)一步地熟悉了單相交流調(diào)壓電路的原理以及觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，在這個(gè)過程中我也遇到了困難，通過查閱資料，相互討論，我準(zhǔn)確地找出錯(cuò)誤所在并及時(shí)糾正了，這也是我最大的收獲，使自己的實(shí)踐能力有了進(jìn)一步的提高，讓我對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)有了更大的信 心。本來主電路是非常簡單的，但是加上觸發(fā)電路之后還是花了我蠻多時(shí)間才把調(diào)壓電路的基本工作原理搞清楚，接下 來就是要進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的繪制了，通過 Matlab 軟件 ，一步一步學(xué)習(xí)怎么調(diào)用元件，怎么設(shè)置參數(shù)，費(fèi)了挺大功夫才把這個(gè)簡單的電路畫成了，但是在設(shè)置觸發(fā)角的時(shí)候著實(shí)把我“難”倒了，因?yàn)樵诓檎屹Y料的時(shí)候，資料上往往只用示波器監(jiān)測脈沖一或者脈沖二單一一個(gè)脈沖，所以在設(shè)置觸發(fā)角時(shí)候我一直以為是脈沖二滯后于脈沖一的角度就是觸發(fā)角，然后在仿真的時(shí)候怎么也得不到所需要的波形，但是當(dāng)時(shí)并不知道是什么原因，在和一個(gè)同組的同學(xué)不 斷修改電路參數(shù)仍然無法得到結(jié)果，在有次仿真得到一個(gè)負(fù)載電壓只有正半周波形給了我們啟示（這個(gè)時(shí)候應(yīng)該是只有一個(gè)晶閘管導(dǎo)通的，而另一個(gè)晶閘管是一直截止的 ,說明可能是兩個(gè)脈沖只有一個(gè)工作，而脈沖二和脈沖一應(yīng)該是一直保持半個(gè)周期的差距的）我們才想到脈沖一和脈沖二是同步延遲的，而且脈沖二滯后脈沖一 180176。，經(jīng)過仿真證實(shí)了我們的想法，當(dāng)時(shí)我們的激動(dòng)絕對(duì)是語言無法的表達(dá)的。一顆懸著的心落下了。雖然在后來看來這個(gè)真的只是一個(gè)很小很小的問題，皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 23 但是它確實(shí)給我們帶來不小麻煩。做了這次訓(xùn)練對(duì)于調(diào)壓電路也有了一個(gè)比較清晰的了解。最重 要的是自己更懂得怎么去學(xué)習(xí)新的知識(shí)，這個(gè)我覺得才是最重要的。 ： [1] 朱桂萍 ,陳建業(yè) .電力電子電路的計(jì)算機(jī)仿真 [M].清華大學(xué)出版社 , 2020 [2] 陳建業(yè) . 開關(guān)電源計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) [M].電子工業(yè)出版社 , 2020 [3] SimPowerSystems 手冊 . [4] 魏艷君 .電力電子電路仿真 MATLAB 和 PSpice[M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [5] 電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [6] 陳堅(jiān) .電力電子學(xué) ,第二版 [M].高等教育出版社 ,2020 [7] 王兆安 .電力電子技術(shù) ,第四版 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020
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