電力電子課程設(shè)計單相全橋逆變電路-資料下載頁
2025-01-13 13:49本頁面
【正文】 因此，計算可得晶閘管的額定電壓為： ? ?2 ~ 3TN dUU? 由 （ 7） 式 可得， 晶閘管電流有效值： ? ?2 s in c o s1 ( ) ( )2 c o sdVT UI I t d t Z ? ? ?????? ?? ? ?? 式中， ? ? 222 1Z R LC? ???? ? ? ???? 晶閘管的額定電流為： ? ? ? ? m ax1 .5 ~ 2 1 .5 7VTT A V II ? 4 觸發(fā)電路的設(shè)計 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，保證晶閘管在需要的時刻由阻斷轉(zhuǎn)為導通。晶閘管觸發(fā)電路往往包括：對其觸發(fā)時刻進行控制的相位控制電路、觸發(fā)脈沖的放大和輸出電路。 在本文晶閘管變流裝置中，要使主電路正常工作，必須要有觸發(fā)電路與之正確可靠的配合才能實現(xiàn)。因此就要設(shè)計一個合理的觸發(fā)電路。 本次設(shè)計的主電路采用的控制方式為 移相 調(diào)壓，即通過 移相的方式來調(diào)節(jié)輸出電壓脈沖的寬度 ，實現(xiàn)主電路的調(diào)壓功能。該主電路對觸發(fā)電路的要求有以下幾點： 1）觸發(fā)脈沖必須有足夠的功率，保證在允許的工作溫度范 圍內(nèi)，對所有合格的元件都可靠觸發(fā)。 2）觸發(fā)脈沖應有足夠的寬度。 3）觸發(fā)脈沖的相位應能夠根據(jù)控制信號的要求在規(guī)定的范圍內(nèi)移動。 4）觸發(fā)脈沖與主電路電源電壓必須同步。 5）觸發(fā)電路與主電路之間有必要的電氣隔離。 由 主電路的設(shè)計可知，觸發(fā)電路輸出的觸發(fā)信號是用來控制各個晶閘管的 導通 ， 根據(jù)以上主電路對觸發(fā)電路的要求，設(shè)計出如圖（ 3）所示的觸發(fā)電路。這里采用了 TCA785 觸發(fā)電路，該電路內(nèi)部由 脈沖形成與放大環(huán)節(jié)、鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)、同步環(huán)節(jié)、脈沖相位控制 。 它可以有效的控制 晶閘管 的通斷 ，即可有效的控制 逆變 輸出電壓、電流的大小。 5 保護電路的設(shè)計 由于晶閘管變流裝置在運行過程中會不可避免的產(chǎn)生過電流、過電壓。故就需要對其加相應的保護電路。 過電壓保護 主電路的過電壓保護措施有：阻容保護、壓敏電阻保護、浪涌過電壓保護。阻容保護又分為交流側(cè)阻容保護和器件側(cè)阻容保護。對于晶閘管關(guān)斷過程中產(chǎn)生的尖峰狀的瞬時過電壓保護采用的就是器件側(cè)阻容保護。加上阻容后，當晶閘管關(guān)斷時，變壓器電流可通過 RC 續(xù)流，減小 /di dt ，從而抑制了過電壓。各種過電壓保護電路如圖（ 5）所示。 圖 5 過電壓保護電路 過電流保護 可用作過電流保護的電器有：快速熔斷器、交流斷路器、直流快速熔斷器。圖（ 4）給出了這些過電流保護措施以及它們在電路中的位置。 圖 4 過電流保護電路圖 如圖 4，交流斷路器、快速熔斷器、直流快速熔斷器都是串聯(lián)在主電路中的。 6 總結(jié) 本次設(shè)計的 串聯(lián)諧振單向全橋逆變電路 的 輸出電壓可調(diào) ，它 可以用于對工件的 感應加熱 、感應加熱電源等方面。 該 串聯(lián)諧振單向全橋逆變電路 最大的特點是：在原有的單相全橋逆變電路的基礎(chǔ)上， 將直流電壓 Ud 逆變?yōu)橹蓄l方波電壓 ， 并將它加 到負載電路。 而負載電路則 由 原來的電阻、電感組成的電路改為 感應線圈和補償電容組成的串聯(lián)振蕩電路 ， 對 工件進行感應加熱， 通過電感的電流接近正弦波形。 本次設(shè)計的另一特點是：觸發(fā)電路。與普通 單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路、晶體管組成的觸發(fā)電路 相比，本次設(shè)計 采用 了 TCA785 構(gòu)成的脈沖觸發(fā)電路 ， 具有同步更 可靠，脈沖輸出的整齊度更好，移相范圍更寬，且 它的輸出脈沖寬度可自由調(diào)節(jié) 。 7 心得體會 通過本次課程設(shè)計，加深了我對課程《電力電子技術(shù)》理論知識的理解，特別是有關(guān)逆變電路方面的知識。同時也培養(yǎng)了以下幾點能力： 第一：提 高了自己撰寫課程設(shè)計報告水平，提高了自己的書面表達能力。具備了文獻檢索的能力，特別是如何利用 Intel 網(wǎng)檢索需要的文獻資料。 第二：提高了運用所學的各門知識解決問題的能力，在本次課程設(shè)計中，涉及到很多學科，包括：《電力電子技術(shù)》、《電路原理》、《高等數(shù)學》等，學會了如何整合自己所學的知識去解決實際問題。 第三：深刻理解了單相全橋逆變電路的原理及應用 參考文獻 [1] 王兆安，黃俊 .電力電子技術(shù) .機械工業(yè)出版社 .2022. [2] 周守昌 .電路原理 .高等教育出版社 .238239. [3] 索 育 .串聯(lián)補償逆 變電路的電壓累加現(xiàn)象研究 .濟寧師范?？茖W校 學報 .2022 [4] 江思敏，姚鵬翼，胡榮 .Protel 電路設(shè)計教程 .清華大學出版社 .2022. [5] 楊嘉昌 ， 魯五一 ， 張宏亮 .采用 TCA785 對晶閘管觸發(fā)電路改造 .2022.
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