電力電子技術(shù)課程設(shè)計論文-單相可控整流電路設(shè)計-在線瀏覽
2024-12-26 02:52本頁面
【正文】 及實驗基礎(chǔ)上，對課程所學(xué)理論知識的深化和提高。培養(yǎng) 學(xué)生 獨立思考、獨立收集資料、獨立設(shè)計的能力；培養(yǎng)分析、總結(jié)及撰寫技術(shù)報告的能力。 課程設(shè)計要求 按課程設(shè)計指導(dǎo)書提供的課題，根據(jù)第 下表 給出的基本要求及參數(shù)獨立完成設(shè)計， 課程設(shè)計說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容： 方案的經(jīng)濟技術(shù)論證。 通過計算選擇整流器件的具體型號。 確定平波電抗器。 課程設(shè)計總結(jié)。 設(shè)計技術(shù)參數(shù) 工作量 工作計劃 單相交流 220V 電源。 整流輸出電流最大值 100A。 要求工作電流連續(xù)。 主電路設(shè)計。 確定變壓器變比及容量。 繪制電路圖。 周二 ： 方案論證 周 三： 主電路設(shè)計 。 周五： 選擇器件的具體型號 。 周四 ～ 五：總結(jié)并撰寫說明書?？煽卣骷夹g(shù)是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用極廣。 單相可控整流電路的形式 主要有單相半波、單相全波 (又叫雙半波 )、單相橋式 (又分單相全控橋和單相半控橋兩種形式 )。 在單相半波可控整流電路中，變壓器二次側(cè)電壓只有半個周期被利用，電能利用率不高。 單相橋式可控整流電路用四只晶閘管分別接在四個橋臂上。 單相可控整流電路的設(shè)計 單相橋式 可 控整流電路 1．電阻性負(fù)載 整流電路如圖所示。共陰極接法的兩只晶閘管即使同時觸發(fā)，也只有陽極電位高的管子導(dǎo)通，另一只管子則承受反向電壓。 在 電源 電壓 u2的正半周中，晶閘管 VT VT4 因承受反向電壓而關(guān)斷， VT VT3 承受正向電壓 ，當(dāng) ω t＝α 時，給其控制極加上觸發(fā)脈沖， VT VT3 便導(dǎo)通，負(fù)載 RL上得到 一個上正下負(fù)的電壓，電流流通路徑為 u2 (+)→ VT1→ RL→ VT3→ u2 () 。 負(fù)載兩端電壓的波形如圖中所示 ， ud是一個不完整的全波整流電壓（陰影部分） 。對晶閘管 VT1 而言， VT VT3導(dǎo)通時， uT1＝ 0； VT VT4 導(dǎo)通時， uT1承受遼 寧 工 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文） 3 全部反向電源電壓，即 uT1＝ u2。顯然，與單相半波可控整流電路比較，它的輸出電壓的平均值可大一倍，即 2c 2 ??? UU d 電壓的可控范圍為 （ 0～ ）。 1cos ?? ，變壓器二次測電流 i2波形沒有畸變，為完整的正弦交流波形。 TRu 1 2i 2duV T 1 V T 2V T 3V T 4udLdiR L (a) (b) 單相橋式可控整流電路電感性負(fù)載 (a) 電 路圖 (b) 波形圖 在整流電路輸出端串聯(lián)一個電感量 L 足夠大的平波電抗器，負(fù)載對外呈現(xiàn)感性，使得遼 寧 工 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 說 明 書（論 文） 5 負(fù)載電流 Id波形基本是水平直線，這時負(fù)載稱為大電感負(fù)載。直到觸發(fā) VT VT4導(dǎo)通， VT VT3承受反電壓而關(guān)斷。晶閘管電流 iT為底寬 180。輸出電壓 ud連續(xù)且有負(fù)值出現(xiàn)。）。時， ud波形的正負(fù)面積相等，輸出電壓平均值為零。 負(fù)載電流有效值 I 與負(fù)載電流平均 值 Id及變壓器二次側(cè)電流有效值 I2相同，即 add RUIII ??? 2 晶閘管電流平均值為 ddT II 21? 晶閘管電流有效值為 dT II 21? 晶閘管承受的最大正反向電壓 22UUTM ? 大電感負(fù)載時 id ＝ Id ＝ I，電流無交流分量所以諧波功率為零，大電感負(fù)載的有功功率等于直流功率。如圖 (a)所示，下面著重分析反電動勢一電阻負(fù)載時的情況。晶閘管導(dǎo)通之后， ud = u2， ,直至 | u2|=E， id 即降至 0使得晶閘管關(guān)斷，此后 ud = E。 在 α 角相同時，整流輸出電壓比電阻負(fù)載時大。與此對應(yīng)，若 id波形不出現(xiàn)為 0的情況，稱為電流連續(xù)。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)ωt=δ 時刻晶閘管開始承受正電壓時，觸發(fā)脈沖仍然存在。 負(fù)載為直流電動機時，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)則電動機的機械特性將很軟。電流平均值是與電流波形的面積成比例的，因而為了增大電流平均值，必須增大電流峰值，這要求較多地降低反電動 勢。較大的電流峰值在電動機換向時容易產(chǎn)生火花。 為了克服以上缺點，一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個平波電抗器，用來減少電流的脈動和延長晶閘管導(dǎo)通的時間。只要電感量足夠大就能使電流連續(xù)，晶閘管每次導(dǎo)通 1
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