全控整流電路電力電子課程設(shè)計(jì)-展示頁
2025-06-15 07:45本頁面
【正文】 URUI 2?? （ 24） 4)在一個(gè)周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通 180176。 1）整流輸出電壓的平均值可按下式計(jì)算 dU = ? ?ttd ??? ??? s inU21 2? ? = ?? cos22 2U = ? 2U （ 21） 當(dāng) α=0 時(shí)， dU 取得最大值 100V 即 dU = 2U =100V 從而得出 2U =111V，α=90 o時(shí)， dU =0。單結(jié)晶體管直接觸發(fā)電路的移相范圍變化較大，而且由于是直接觸發(fā)電路它的結(jié)構(gòu)比較簡單。該電路的結(jié)構(gòu)和工作原理是利用晶閘管的開關(guān)特性實(shí)現(xiàn)將交流變?yōu)橹绷鞯墓? 6 能。這部分的選擇主要考慮到電路的簡單性，所以才這樣的保護(hù)電路部分。整流電路中的晶閘管在觸發(fā)信號的作用下動作，以發(fā)揮整流電路的整流作用。在電路中還加了防雷擊的保護(hù)電路。值得注意的是，只有當(dāng) 2??? 時(shí)，負(fù)載電流 di 才連續(xù)，當(dāng) 2??? 時(shí)，負(fù)載電流不連續(xù)，而且輸出電壓的平均值均接近零，因此這種電路控制角的移相范圍是 20 ?? 原理圖的分析 圖 該電路主要由四部分構(gòu)成，分別為電源，過電保護(hù)電路，整流電路和觸發(fā)電路構(gòu)成。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值部分。為便于討論，假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)。 3 第二章 系統(tǒng)主體電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)原理方框圖如 所示： 圖 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，在此設(shè)計(jì)中采用單相橋式全控整流電路接阻感性負(fù)載。 單相全控式整流電路其輸出平均電壓是半波整流電路 2 倍，在相同的負(fù)載下流過晶閘管的平均電流減小一半；且功率因數(shù)提高了一半。弱點(diǎn)是：輸出電壓脈動沖大，負(fù)載電流脈沖大（電阻性負(fù)載時(shí)），且整流變壓器二次繞組中存在直流分量 ,使鐵心磁化，變壓器不能充分利用。下面分析各種單相相控整流電路在帶電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和反電動勢負(fù)載時(shí)的工作情況。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(gè)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(diǎn)。 方案四 ：單相全波可控整流電路： 電路簡圖 如下： 圖 此電路變壓器是帶中心抽頭的，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，只要用 2 個(gè)可控器件，單相全波只用 2 個(gè)晶閘管，比單相全控橋少 2 個(gè)，因此少了一個(gè)管壓降，相應(yīng)地，門極驅(qū)動電路也少 2 個(gè)，但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的 2 倍。為使變壓器鐵心不飽和，需增大鐵心截面積，增大了設(shè)備的容量。 方案三 ：單相半波可控整流電路： 2 電路簡圖如下： 圖 此電路只需要一個(gè)可控器件，電路比較簡單， VT 的 a 移相范圍為 180?。 方案二 ：單相橋式全控整流電路 電路簡圖如下： 圖 此電路對每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，無須用續(xù)流二極管，也不會失控現(xiàn)象，負(fù)載形式多樣，整流效果好，波形平穩(wěn)，應(yīng)用廣泛?；虺霭l(fā)脈沖丟失時(shí)，由于電感儲能不經(jīng)變壓器二次繞組釋放，只是消耗在負(fù)載電阻上，會發(fā)生一個(gè)晶閘管導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使 ud 成為正弦半波，即半周期ud 為正弦，另外半周期為 ud 為零，其平均值保持穩(wěn)定，相當(dāng)于單相半波不可控整流電路時(shí)的波形，即為失控。 22 1 第 1 章 單相橋式整流電路方案的選擇 我們知道，單相整流器的電路形式是各種各樣的，整流的結(jié)構(gòu)也是比較多的。 20 參考文獻(xiàn) 18 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 18 SIMULINK 仿真軟件介紹 17 電流上升率 di/dt 的抑制 10 晶閘管觸發(fā)電路類型 7 第 3 章 輔助電路的設(shè)計(jì) 6 元器件的選取 3 原理圖的分析 3 系統(tǒng)主體電路原理及說明 0 目 錄 第 1 章 單相橋式整流電路方案的選擇 1 第 2 章 系統(tǒng)主體電路的設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)框圖 5 整流電路參數(shù)計(jì)算 7 性能指標(biāo)分析 10 驅(qū)動電路的設(shè)計(jì) 10 10 保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 12 主電路的過電壓保護(hù)設(shè)計(jì) 12 晶閘管的保護(hù)電路 14 電流上升率、電壓上升率的抑制保護(hù) 17 電壓上升率 du/dt 的抑制 17 第 4 章 電 路仿真 18 仿真波形 21 附錄 元器件明細(xì)清單 因此在做設(shè)計(jì)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(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，相對于全控橋而言少了一個(gè)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。所以必須加續(xù)流二極管，以免發(fā)生失控現(xiàn)象。變壓器二次繞組中，正 負(fù)兩個(gè)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。但輸出脈動大，變壓器二次側(cè)電流中含直
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