電氣工程課程設(shè)計(jì)-三相橋式全控整流電路設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2024-11-28 17:52本頁(yè)面
【正文】 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(cè)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(guò)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(guò)電壓或過(guò)電流的數(shù)值。因此主變壓器接成 D， yn11及同步變壓器也接成 D， yn11情況下，集成觸發(fā)電路的同步電壓 uSa、 uSb、 uSc分別與同步變壓器的 uSA、 uSB、 uSC相接 RP1～RP3為鋸齒波斜率電位器， RP4～ RP6為同步相 位 集成觸發(fā)器電路圖： 三相橋式全控觸發(fā)電路由 3 個(gè) KJ004 集成塊和 1 個(gè) KJ041 集成塊（ KJ041 內(nèi)部是由 12 個(gè)二極管構(gòu)成的 6 個(gè)或門）及部分分立元件構(gòu)成，可形成六路雙脈沖，再由六個(gè)晶體管進(jìn)行脈沖放大即可，分別連到 VT 1， VT 2， VT3， VT4， VT 5， VT6的門極。 （ 2) 采用 KJ004 元件組裝的六脈沖觸發(fā)電路，二極管 VD1～ VD12組成六個(gè)或門形成六路脈沖，并由三極管 V1～ V6進(jìn)行脈沖功率放大。說(shuō)明： （ 1) KJ004 中穩(wěn)壓管 VS6～ VS9可提高 V V V1 V13的門限電壓，從而提高了電路的抗干擾能力。同時(shí)， V7正脈沖又通過(guò)二極管 VD7，經(jīng) V9～ V11放大后輸出脈沖。脈沖分選通過(guò)同步電壓的正負(fù)半周進(jìn)行。在同步電壓一個(gè)周期內(nèi)， V7集電極輸出兩個(gè)相位 差為 180176。這樣，在 V7集電電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 6 極就得到固定寬度的移相脈沖，其寬度由充電時(shí)間常數(shù) R25和 C2決定。當(dāng) V6由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通時(shí)， C2所充電壓通過(guò) V6成為 V7基極反向偏壓，使 V7截止。 V7等組成了脈沖形成環(huán)節(jié)。當(dāng) ube6+ 時(shí)， V6導(dǎo)通。 V6及外接元件組成移相環(huán)節(jié)。當(dāng) V4截止時(shí)，電流經(jīng) (+15V－ R6－ C1－ R22－ RP1－ (－ 15V))對(duì) C1 充電，形成線性增長(zhǎng)的鋸齒波，鋸齒波的斜率取決于流過(guò)R2 RP1的充電電流和電容 C1的大小。 電容 C1 接在 V5 的基極和集電極之間，組成電容負(fù)反饋的鋸 齒波發(fā)生器。 V4 基本上處于截止?fàn)顟B(tài)。在 uS的正半周， V1導(dǎo)通，電流途徑為 (+15V－ R3－ VD1－ V1－地 )；在 uS負(fù)半周， V V3導(dǎo)通，電流途徑為 (+15V－ R3－ VD2－ V3－ R5－ R21―(―15V)) 。 VT1VT2VT3VT4VT5VT6L負(fù)載電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 5 圖 22 KJ004的電路原理圖 KJ004 的工作原理： 如圖 22 KJ004 的電路原理圖所示，點(diǎn)劃框內(nèi)為 KJ004 的集成電 路部分，它與分立元件的同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路相似。 KJ004 電路具有輸出負(fù)載能力大、移相性能好、正負(fù)半周脈沖相位均衡性好、移相范圍寬、對(duì)同步電壓要求低，有脈沖列調(diào)制輸出端等功能與特點(diǎn)。 集成觸發(fā)電路： 本系統(tǒng)中選擇模擬集 成觸發(fā)電路 KJ004， KJ004 可控硅移相觸發(fā)電路適用于單相、三相全控橋式供電裝置中，作可控硅的雙路脈沖移相觸發(fā)。 4 晶閘管承受的電壓波形與三相半波時(shí)相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同。 同一相的上下兩個(gè)橋臂，即 VT 1與 VT4， VT 3與 VT 6， VT 5與 VT2，脈沖相差 180。 共陰極 組 VT VT VT 5的脈沖依次差 12 。 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 4 圖 21 三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載原理圖 三相全控橋的工作特點(diǎn) 1 2 個(gè)晶閘管同時(shí)通形成供電回路，其中共陰極組和共陽(yáng)極組 各 1 個(gè)，且不能為同 1 相器件。變壓器為（ 星 三角） 型接法。共陰極組中與 a、 b、 c 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT5， 共陽(yáng)極組中與a、 b、 c 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT2。 以上觸發(fā)電路均為模擬的，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，但缺點(diǎn)是易受電網(wǎng)電壓影響?？煞譃橥?、鋸齒波形成、移相、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個(gè)環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)中將用到 KJ 系列的集成塊。 觸發(fā)電路 方案確定 繼承電路可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便。此外，習(xí)慣上希望晶閘管按 1 至 6 的順序?qū)?。?dāng)接通電源時(shí)，三相橋式全控整流電路主路通電，同時(shí)通過(guò)同步電路連接的集成觸發(fā)電路也通電工作，形成觸發(fā)脈沖使主電路中晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通工作，經(jīng)過(guò)整流后的直流電通給直流電動(dòng)機(jī)，使之工作。整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為主電路、觸發(fā)電路、保護(hù)電路電三個(gè)部分。采用鋸齒波同步 KJ004 集成觸發(fā)電路，利用一個(gè)同步變壓器對(duì)觸發(fā)電路定相，保證觸發(fā)電路和主電路頻率一致，觸發(fā)晶閘管，使三相全控橋?qū)⒔涣髡鞒芍绷?，帶?dòng)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。變流主電路和電網(wǎng)之間用變壓器隔離，還可以抑制由變流器進(jìn)入電網(wǎng)的諧波成分。 （ 6）并用 Matlab 軟件對(duì)波形進(jìn)行仿真分析。 （ 4）設(shè)計(jì)觸發(fā)電路 。 （ 2）計(jì)算整流變壓器參數(shù) 。電阻 電感性（大電感）負(fù)載， R＝ ，負(fù)載額定電流 Id＝ 20A， a=30176。18 附錄：三相橋式全控整流電路仿真圖 17 參考文獻(xiàn) 12 12 仿真電路圖 7 3 電路分析及參數(shù)計(jì)算 4 保護(hù)電路 設(shè)計(jì) 3 觸發(fā)電路設(shè)計(jì) 1 方案論證 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ，對(duì)主電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算，計(jì)算整流變壓器參數(shù)，選擇合適整流元件，設(shè)計(jì)觸發(fā)電路；討論晶閘管電路對(duì)電網(wǎng)的影響及其功率因數(shù)；并用 Matlab 軟件對(duì)波形進(jìn)行仿真分 析。2020年 7 月 18 日課 程 電氣工程課程設(shè)計(jì) 題 目 三相橋式 全控 整流電路設(shè)計(jì) 院 系 電氣信 息工程學(xué)院電氣工程系 專業(yè)班級(jí) 電氣 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
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