【正文】 ～180176。在同步信號為5OHz時，電容Ca、Cb、Cc 電容，相對誤差小于5%，以鋸齒波線性好、幅度大、不平頂為宜。與目前市場上流行的KC系列電路相比，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點；而且圖218 KC09應用電路 圖219 KC09各點波形裝調簡便，使用可靠，只需要一塊TC787 就可完成五塊 KC 系列器件組合(三塊KC04，一塊 KC041，一塊 KC042)才能具有的三相相移功能。(同步電壓30V，同步輸入電阻15KΩ)6) 鋸齒波寬度：≥10V7) 輸出脈沖：寬度：100μs～2ms幅度：≥13V最大輸出能力：1000mA（脈沖電流）8) 元件允許使用環(huán)境溫度：10～+70℃KC09電路的同步電壓為任意值；同步串聯(lián)電阻R4選擇按下式計算： R4= 103 （Ω）對不同的移相控制電壓Uv，只要改變權電阻RR2的比例，調節(jié)相應的偏移電壓Up，同時調整鋸齒波斜率電位器RW1，可以使不同的移相控制電壓獲得整個移相范圍。主要參數(shù)：1) 電源電壓：直流+15V，15V 允許波動177。由于電路內部采用了反向阻斷四極硅晶閘管作脈沖記憶，提高了抗干擾能力和觸發(fā)脈沖的前沿陡度，脈沖的寬度也有較大的調節(jié)范圍?！?176。只需用3個KJ004 集成塊和1個KJ041集成塊,即可形成六路雙脈沖,再由六個晶體管進行脈沖放大,即構成完整的三相全控橋觸發(fā)電路,如圖 217 所示。對于集成觸發(fā)電路，外圍元件參數(shù)可參照典型線路進行選擇，一般不需重新計算，必要時可對輸出級進行校驗。因篇幅關系，這里僅重點介紹集成觸發(fā)電路，其它觸發(fā)電路的相關知識請參考有關教材和資料。如普通整流二極管、普通晶閘管是工頻正弦半波平均電流，其電流定額： IT（AV）=（～2）IT / (IT為工作時通過晶閘管的電流有效值)快速晶閘管也是工頻正弦半波平均電流，但高頻應用時，要計算開關損耗。對于有保護的電路，器件的重復峰值電壓（額定電壓）應不低于工作電壓峰值的(2～3)倍。GTR的容量和IGBT大體相當，輸出功率都低于GT0，最佳工作頻率約為1～1OKHz，IGBT為20～5OKHz，IGBT輸入功率遠比GTR低，控制更加方便，但它是電壓控制器件，抗干擾能力稍差。一般說來，均衡電抗器Lra和平波電抗器Ld分設的方案比較經(jīng)濟，故采用較為普遍，如圖216所示。因此，應在直流側串入平波電抗器，用來限制輸出電流的脈動量。 L1= k1 式中 K1 ——與整流電路形式有關的系數(shù)，由表25查得； Idmin ——最小負載電流，常取電動機額定電流的5%～10%計算。（四）電抗器參數(shù)計算為了使直流負載得到平滑的直流電流，通常在整流輸出電路中串入帶有氣隙的鐵心電抗器Ld，稱平波電抗器。③ 直流側負載突然短路等等。圖214 串聯(lián)進線電感直接接入電網(wǎng) a） 單相電路 b） 三相電路 圖215 晶閘管串接橋臂電抗器2）電流上升率di/dt 的限制導通時電流上升率di/dt太大，則可能引起門極附近過熱，造成晶閘管損壞。造成電壓上升率 du/dt 過大的原因一般有兩點：① 電網(wǎng)侵入的過電壓。①快速熔斷器的額定電壓應大于線路正常工作電壓的有效值?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側、交流側和直接與晶閘管串聯(lián)，如圖 213 所示。目前阻容保護參數(shù)計算還沒有一個比較理想的公式，因此在選用阻容保護元件時，在根據(jù)上述介紹公式計算出數(shù)據(jù)后，還要參照以往用得較好且相近的裝置中的阻容保護元件參數(shù)進行確定。 4）晶閘管兩端的過電壓保護措施抑制晶閘管的關斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯(lián)阻容保護電路的方法，如圖 212 所示。但采用阻容保護易影響系統(tǒng)的快速性，并且會造成 di/dt 加大。壓敏電阻的選擇為：a）標稱電壓UlmA U1mA= 式中U —— 壓敏電阻兩端正常工作電壓有效值(V)。壓敏電阻承受的電壓應低于額定電壓U1mA。此外還具有反應快、體積小、價格便宜等優(yōu)點，是一種較理想的保護元件，目前已逐步取代硒堆保護。由此可見，硒堆并不是一種理想的保護元件。通常1OKW以下用1612222 mm2的曬片，20～3OKW可用4040 mm2的，30～100KW采用6060 mm2的硒片。硒片由于面積較大，擊穿時只是燒焦幾點，待浪涌電壓消失后，整個硒片仍能恢復正常，繼續(xù)起過電壓保護作用。在正常工作情況下，受反壓的硒堆工作在伏安特性（如圖27）的A點，漏電流很小。常用的非線性元件有硒堆和壓敏電阻等。 Rc、R的數(shù)值可按下式計算，單位為Ω。圖 24 阻容保護的接法a）單相 b）三相變壓器二次側 Y 聯(lián)結，阻容保護 Y 聯(lián)結 c）三相變壓器二次側 Y 聯(lián)結，阻容保護 D 聯(lián)結 對于三相電路，如圖24b)、c)中R和C的數(shù)值可按表23進行換算。如果設計者采用串、并聯(lián)方式，一定要注意晶閘管元件串聯(lián)時的均壓問題和并聯(lián)時的均流問題，相關內容請參考教材。此外，還需注意以下幾點:① 當周圍環(huán)境溫度超過+40℃時，應降低元件的額定電流值。在已知U2的條件下，由根據(jù)晶閘管實際承受的最大峰值電壓UTm，乘以(2～3)倍的安全裕量，參照標準電壓等級，即可確定晶閘管的額定電壓UTN?？紤]變壓器的勵磁電流時。裕量，B=cosα=cos10176。一般可按下式計算，即： 式中，Udmax —— 整流電路輸出電壓最大值； nUT —— 主電路電流回路n個晶閘管正向壓降；C —— 線路接線方式系數(shù)，見附錄一；Ush —— 變壓器的短路比，對10～100KV已知條件：①一次電壓；②整流電路接線方式和負載性質；③整流輸出電壓和電流。③ 晶閘管保護電路的計算。為此，設置緩沖保護電路是必要的?？焖偃蹟嗥饔休^好的快速熔斷特性，其熔斷時間一般都小于1Oms，一旦發(fā)生過電流可及時熔斷，保護晶閘管。由于過電流繼電器和斷路器的動作時間需幾百毫秒，故只保護過載電流。或用拉入逆變的方法，使整流器轉為逆變狀態(tài)工作，把整流電路中的能量回送到電網(wǎng)，使故障電流迅速下降。如不采取措施就會燒毀晶閘管，影響電路的正常工作。壓敏電阻具有很陡的正反向對稱的穩(wěn)壓管特性，平時漏電流很?。ㄎ布墸烹姇r可通過高達數(shù)千安的沖擊電流，抑制過電壓的能力很強。浪涌過電壓是由于雷擊等原因從電網(wǎng)侵入的偶然性過電壓。當電壓上升率太大時，又會導致晶閘管誤導通，使運行不正常?？捎糜诠β瘦^大的晶閘管裝置中鋸齒波同步觸發(fā)電路不受電網(wǎng)電壓波動與波形 畸變的直接影響，抗干擾能力 強，移相范圍寬。觸發(fā)電路名稱優(yōu)點缺點適用范圍阻容移相橋觸發(fā)電路結構簡單、成本低、工作可靠、調節(jié)方便觸發(fā)電壓為正弦波，上升前措不陡，受電網(wǎng)波動影響大，觸發(fā)準確性與可靠性差，由于不是脈沖觸發(fā)，門極電流大，增加了晶閘管損耗，而且調節(jié)范圍也受到限制僅適用于小功率晶閘管整流裝置，且控制精度要求低的場合單結晶體管觸發(fā)電路電路簡單、成本低、觸發(fā)脈沖前沿陡，工作可靠、抗干擾能力強，易于調試脈沖寬度窄，輸出功率小，控制線性度差，移相范圍一般小于180176。提高門極電流的電平和前沿陡度，能夠有效地提高導通面積的擴展速度，提高器件承受di/dt的能力。一般設計成90176。一般晶閘管的開通時間為6μs左右， 故觸發(fā)脈沖的寬度至少應在6μs以上，最好應有20～50μs。5．觸發(fā)脈沖的上升前沿要陡。例如 KP50 ，電流不小于l00mA；KP200 則要求觸發(fā)電壓不小于4V，電流不小于200mA 。為保證逆變可靠，對最小逆變角βmin 應加以限制；三相半控橋式電路，移相范圍為0176。；三相全控橋式電路，電阻負載時為0176。；大電感負載(電流連續(xù))，只要求整流，則移相范圍為0176。2．觸發(fā)脈沖應能在一定的范圍內移相。晶閘管的門極電壓又叫觸發(fā)電壓，產(chǎn)生觸發(fā)信號的電路叫觸發(fā)電路。在可逆系統(tǒng)中多采用容量對稱兩套晶閘管裝置實現(xiàn)。對于特大功率的整流裝置(數(shù)千千瓦) ，為了減輕對電網(wǎng)的干擾，特別是減輕整流裝置對電網(wǎng)的影響，可采用12相及12相以上的多相整流電路。輸出整流電壓脈動小，所以平波電抗器容量就可小一些。但缺點是要求晶閘管耐壓高，整流輸出電壓脈動大，需要平波電抗器容量大，電源變壓器二次電流中有直流分量，增加了發(fā)熱和損耗。在全波電路里，單相橋式電路比雙半波電路具有變壓器利用率高、加在器件上的反向電壓低等優(yōu)點，因此多采用單相橋式整流電路。除上述四點外，還應考慮直流電動機的額定電壓(如11OV、220V、 440V 等)，是單端出軸還是兩端出軸，是立式安裝還是臥式安裝，電動機轉速較高時還應考慮機械減速裝置等，這些都必須在設計時根據(jù)具體條件，經(jīng)過經(jīng)濟核算，合理地選擇電動機。另一種是調查統(tǒng)計類比法。 要根據(jù)負載性質來選定。不同的生產(chǎn)機械要求也不同，表21給出了常見生產(chǎn)機械的靜態(tài)調速指標。②輸出電壓的脈動指標在允許范圍內。時間內容安排周一上午課程設計動員、講解設計內容、步驟、要求及注意事項，并進行學生分組下午 熟悉設計題目，查找資料，方案論證周二～周四根據(jù)課程設計任務書的要求，按步驟認真完成課程設計的各部分內容周五上午考核（口試）下午 設計總結，完成設計報告表12每項考核內容所占比重考核內容 評分標準（100滿分）備注設計方案的正確與合理性1090~100分為優(yōu)80~89分為良70~79分為中60~69分為及格60分以下為不及格系統(tǒng)參數(shù)計算的準確性10元器件選擇的合理性10設計報告及圖紙的完成質量20基礎知識掌握情況（口試）20出勤情況、學習態(tài)度20 創(chuàng)新10第二章《電力電子技術》課程設計內容 本課程設計的內容是利用所學過的《電力電子技術》課程的相關理論知識和給定設計指標（具體設計參數(shù)見設計任務書），設計一個滿足性能要求的小功率電力電子電路。具體時間安排見表11。（4