全控整流電路電力電子課程設(shè)計-wenkub.com
2025-05-30 07:45 本頁面
【正文】 通過本次課程設(shè)計，我看到了單相全控橋式整流電路 濾波效果好，電路簡單 ，適合大電流電路 的特點，對其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用領(lǐng)域及方向有了更深刻的了解，它 實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離 ,在直流電動機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 。整流電路中，開關(guān)器件的選擇和觸發(fā)電路的選擇是最關(guān)鍵的，開關(guān)器件和觸發(fā)電路選擇的好，對整流電路的性能指標(biāo)影響很大。 整流電路的設(shè)計方法多種多樣，且根據(jù)負(fù)載的不同，又可以設(shè)計出很多不同的電路。時的仿真波形如下所示： 圖 0176。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用 Simulink。 為抑制 du/dt 的作用，可以在晶閘管兩端并聯(lián) RC 阻容吸收回路。 根據(jù)公式算得電容值為 F,交流耐壓為 165V，電阻值為 ， 在設(shè)計中我們?nèi)‰娙轂?5μ F，電阻值為 13Ω。在此我們采用儲能元件保護(hù)即阻容保護(hù)。 3）快熔的 tI2 值應(yīng)小于被保護(hù)器件的允許 tI2 值、 4）為保證熔體在正常過載情況下不熔化，應(yīng)考慮其時間電流特性。 15 圖 采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護(hù)措施。 我們這次的課程設(shè)計采用的是第二種保護(hù)電路。 過電壓產(chǎn)生過程：電源變壓器初級側(cè)突然拉閘，使變壓器的勵磁電流突然切斷，鐵芯中的磁通在短時間內(nèi)變化很大，因而在變壓器的次級感應(yīng)出很高的瞬時電壓。但又不能完全根據(jù)裝置運行時可能出現(xiàn)的暫時過電流和過電壓的數(shù)值來確定器件參數(shù)，必須充分發(fā)揮器件應(yīng)有的過載能力。進(jìn)而保證每周期觸發(fā)電路送出第一個脈沖距離過零的時刻（即控制角α）一致，實現(xiàn)了同步。 12 4)同步 電源 同步電壓由變壓器 TB 獲得，而同步變壓器與主電路接至同一電源，故同步 電壓與主電壓同相位、同頻率。 圖 強(qiáng)觸發(fā)電流波形 晶閘管觸發(fā)電路類型 1）特點：由單結(jié)晶體管構(gòu)成的觸發(fā)電路具有簡單、可靠、抗干擾能力強(qiáng)、溫度補償性能好，脈沖前沿陡等優(yōu)點，在小容量的晶閘 管裝置中得到了廣泛應(yīng)用。觸發(fā)電路 對其產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖要求 : 1）觸發(fā)信號可為直流、交流或脈沖電壓。驅(qū)動電路亦稱觸發(fā)電路。 2)變壓器的選取 根據(jù)參數(shù)計算可知 :變壓器應(yīng)選變比為 2,容量至少為 一般為每微秒幾十伏。 ⑤ 門極觸發(fā)電流 Ig 。指在規(guī)定的工作溫度條件下，使晶閘管導(dǎo)通的正弦波半個周期內(nèi) 陽極與陰極電壓 的平均值，一般在 ～ 。 晶閘管承受最大電壓為 VVUU TM 1 5 71 1 122 2 ???? 考慮到 2 倍裕量，取400V. 晶閘管的選擇原則： Ⅰ所選晶閘管電流有效值 ITn 大于元件 在電路中可能流過的最大電流有效值。在實際使用時不論流過管子的電流波形如何、導(dǎo)通角多大，只要其最大電流有效值 ITM ≤ ITn ,散熱冷卻符合規(guī)定，則晶閘管的發(fā)熱、溫升就能限制在允許的范圍。和規(guī)定的冷卻條件下，元件在電阻性負(fù)載流過正弦半波、導(dǎo)通角不小于 170176。 1).晶閘管的主要參數(shù)如下： ①額定電壓 UTn 通常取 UDRM和 URRM中較小的，再取靠近標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級作為晶閘管型的額 定電壓。兩組輪流導(dǎo)通，變壓器二次電流是正、負(fù)對稱的方波，電流的平均值 dI 和有效值 I 相等，其波形系數(shù)為 1。一方面是方便我們對設(shè)計電路中變壓器型號的選擇。整流部分電路則是根據(jù)題目的要求，選擇的我們學(xué)過的單相橋式整流電路。然后將經(jīng)變壓和保護(hù)后的信號輸入整流電路中。 在電源電壓 2u 負(fù)半周期間，晶閘管 VT VT4 承受正向電壓，在 ??? ??t 時觸發(fā)， VT VT4 導(dǎo)通， VT VT2 受反相電壓截止，負(fù)載電流從 VT VT2中換流至 VT VT4中在 ?? 2?t 時，電壓 2u 過零， VT VT4 因電感中的感應(yīng)電動勢一 5 直導(dǎo)通，直到下 個周期 VT VT2 導(dǎo)通時， VT VT4 因加反向電壓才截止。 主電路原理圖及其工作波形如下所示： 圖 4 圖 電路如圖 所示。而單相全控式整流電路具有輸出電流脈動小，功率因數(shù)高，變壓器二次電流為兩個等大反向的半波，沒有直流磁化問題，變壓器利用率高的優(yōu)點 。 綜上可知 單相相控整流電路可分為單相半波、單相全波和單相橋式相控流電路，它們所連接的負(fù)載性質(zhì)不同就會有不同的特點。實際上很少應(yīng)用此種電路。變壓器二次繞組中，正 負(fù)兩個半周電流方向相反且波形對稱，平均值為零，即直流分量為零，不存在變壓器直流磁化問題，變壓器的利用率也高。因此在做設(shè)計之前我們主要考慮了以下幾種方案： 方案一 ：單相橋式半控整流電路 電路簡圖如下： 圖 對每個導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，相對于全控橋而言少了一個控制器件，用二極管代替，有利于降低損耗！如果不加續(xù)流二極管，當(dāng)α突然 增大至 180176。 14 電流上升率、電壓上升率的抑制保護(hù) 10 10 驅(qū)動電路的設(shè)計 7 性能指標(biāo)分析 5 整流電路參數(shù)計算 3 系統(tǒng)總設(shè)計框圖 1 第 2 章 系統(tǒng)主體電路的設(shè)計 0 目 錄 第 1
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