三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-10-08 14:44本頁面
【導(dǎo)讀】三相整流電路，交流側(cè)由三相電源供電，選用三相橋式全控整流電路供電，電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)共計(jì)1周內(nèi)完成。第1～2天查資料，熟悉題目；第。3～5天方案分析，具體按步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)及整理設(shè)計(jì)說明書；第6天準(zhǔn)備答辯；息電子技術(shù)不同電力電子技術(shù)主要用于電力變換。電子技術(shù)的應(yīng)用已深入到工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)建。設(shè),交通運(yùn)輸,空間技術(shù),國防現(xiàn)代化,醫(yī)療,環(huán)保,和億萬人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。三相可控整流電路中，最基本的是三相半波可控整流電路，應(yīng)用最為廣泛的是。三相橋式全控整流電路、雙反星形可控整流電路以及十二脈波可控整流電路等。用三相橋式全控整流電路，其應(yīng)用也是最為廣泛的，利用集成觸發(fā)器產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號，從而控制晶閘管的通斷，進(jìn)而控制輸出電壓。
【正文】 路雙脈沖模擬集成觸發(fā)電路圖如圖 32 所示： 圖 32 集成觸發(fā)電路三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 11 5 保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 為了保護(hù)設(shè)備安全，必須設(shè)置保護(hù)電路。保護(hù)電路包括過電流與過電流保護(hù)，大致可以分為兩種情況：一種是在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b保護(hù)器件，例如 RC 阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器等；另一種則是采用電子保護(hù)電路，檢測設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過允許值時(shí)，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時(shí)內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數(shù)值。 本例中設(shè)計(jì)的三相橋式全控整流電路為大功率裝置，故考慮第一種保護(hù)方案，分別對晶閘管、交流側(cè)、直流側(cè)進(jìn)行保護(hù)設(shè)電路的 設(shè)計(jì)。 晶閘管的保護(hù)電路 ⑴ 晶閘管的過電流保護(hù)：過電流可分為過載和短路兩種情況，可采用多種保護(hù)措施。對于晶閘管初開通時(shí)引起的較大的 di/dt，可在晶閘管的陽極回路串聯(lián)入電感進(jìn)行抑制；對于整流橋內(nèi)部原因引起的過流以及逆變器負(fù)載回路接地時(shí)可以采用接入快速熔短器進(jìn)行保護(hù)。如圖 41 所示： 圖 41 串聯(lián)電感及熔斷器抑制回路 ⑵ 晶閘管的過電壓保護(hù)：晶閘管的過電壓保護(hù)主要考慮換相過電壓抑制。晶閘管元件在反向阻斷能力恢復(fù)前，將在反向電壓作用下流過相當(dāng)大的反向恢復(fù)電流。當(dāng)阻斷能力恢復(fù)時(shí)，因反向恢復(fù)電流很快截止， 通過恢復(fù)電流的電感會(huì)因高電流變化率產(chǎn)生過電壓，即換相過電壓。為使元件免受換相過電壓的危害，一般在元件的兩端并聯(lián) RC 電路。如圖 42所示： 三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 12 圖 42 并聯(lián) RC 電路阻容吸收回路 交流側(cè)保護(hù)電路 晶閘管設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)受到由交流供電電網(wǎng)進(jìn)入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲，同時(shí)設(shè)備自身運(yùn)行中以及非正常運(yùn)行中也有過電壓出現(xiàn)，所以要進(jìn)行過電壓保護(hù)，可采用如圖 43 所示的反向阻斷式過電壓抑制 RC 保護(hù)電路。整流電路正常工作時(shí)，保護(hù)三相橋式整流器輸出端電壓為變壓器次級電壓的峰值，輸出電流很小，從而減小了保護(hù)元件的 發(fā)熱。過電壓出現(xiàn)時(shí)，該整流橋用于提供吸收過電壓能量的通路，電容將吸取過電壓能量轉(zhuǎn)換為電場能量；過電壓消失后，電容經(jīng) 充、 放電，將儲(chǔ)存的電場能量釋放，逐漸將電壓恢復(fù)到正常值。 圖 43 反向阻斷式過電壓抑制 RC 電路 三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 13 直流側(cè)阻容保護(hù)電路 直流側(cè)也可能發(fā)生過電壓，在圖 44 中，當(dāng)快速熔斷器熔斷或直流快速開關(guān)由于直流側(cè)快速開關(guān)（或熔斷器）切斷負(fù)載電流時(shí)，變壓器釋放的儲(chǔ)能也產(chǎn)生過電壓，盡管交流側(cè)保護(hù)裝置能適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)這種過電壓，仍會(huì)通過導(dǎo)通的晶閘管反饋到直流側(cè)來，為此，直流側(cè)也應(yīng)該設(shè)置過電壓保護(hù)，用于抑制過電壓 。 圖 44 直流側(cè)阻容保護(hù) 三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 14 6 電氣總電路圖 三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 15 7 結(jié)論 本設(shè)計(jì)應(yīng)用的是三相橋式全控整流電路，其工作特點(diǎn)是任何時(shí)刻都有不同組別的兩只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，構(gòu)成電流通路，因此為保證電路啟動(dòng)或電流斷續(xù)后能正常導(dǎo)通，必須對不同組別應(yīng)到導(dǎo)通的一對晶閘管同時(shí)加觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)大于π／ 3 的寬脈沖。寬脈沖觸發(fā)要求觸發(fā)功率大，易使脈沖變壓器飽和，所以可以采用脈沖列代替雙窄脈沖；每隔π／ 3 換相一次，換相過程在共陰極組和共陽極組輪流進(jìn)行，但只在同一組別中換相。通過脈沖觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過改變 導(dǎo)通角從而控制 輸出電壓。最后加上保護(hù)電路從而完成整個(gè)電源的設(shè)計(jì)。三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 16 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 這次電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我們通過對知識的綜合利用，進(jìn)行必要的分析，比較，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了所學(xué)的理論知識，檢驗(yàn)了我們平時(shí)的學(xué)習(xí)效果。雖然此次課程設(shè)計(jì)與實(shí)際操作分析還有很大的差距，但是它提高了我們綜合解決問題的能力，為我們以后的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。 通過電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，我加深了對課本專業(yè)知識的理解，平常都是理論知識的學(xué)習(xí)，在此次課程設(shè)計(jì)中，真正做到了自己查閱資料、自己解決問題，對觸發(fā)電路、保護(hù)電路等都有了更深刻的理解。在設(shè)計(jì)的過程中，當(dāng)然也遇 到了很多的困難，能過討論和查閱資料，逐一解決了這些問題。通過解決課程設(shè)計(jì)的這些難點(diǎn)，與其說是增加了的知識，不如說培養(yǎng)了我們一個(gè)積極的心態(tài)。當(dāng)遇到困難時(shí)，端正態(tài)度，認(rèn)真地查資料，跟老師和同學(xué)討論，以一個(gè)最積極的充滿信心的態(tài)度，最終總會(huì)解決問題。 通過這次課程設(shè)計(jì)，使我懂得了只有課堂知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的知識綜合起來，從理論中得出結(jié)論，提高自己獨(dú)立思考的能力，才會(huì)對自己的將來有幫助。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設(shè)計(jì)，把以前所學(xué)過的知識 重新溫故，鞏固了所學(xué)的知識。三相橋式全控整流電源的設(shè)計(jì) 17 參考文獻(xiàn) [1] 王兆安，黃俊 . 電力電子技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [2] 黃俊，秦祖蔭 . 電力電子自關(guān)斷器件及電路 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991. [3] 林渭勛 . 現(xiàn)代電力電子技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [4] 王維平 . 現(xiàn)代電力電子技術(shù)及應(yīng)用 . 南京：東南大學(xué)出版社， 1999. [5] 葉斌 . 電力電子應(yīng)用技術(shù)及裝置 . 北京：鐵道出版社 ， 1999. [6] 馬建國 . 孟憲元 . 電 子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ) . 北京：清華大學(xué)出版社 ， 2020. [7] 馬建國 . 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京：高等教育出版社 ， 2020. [8] 王鎖萍 . 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化教程 . 四川：電子科技大學(xué)出版社 ， 2020. ，
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