電氣工程課程設(shè)計(jì)-三相橋式全控整流電路設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-01-19 17:52本頁面
【正文】 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) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 姓名 學(xué)號(hào) 主要內(nèi)容： 采用 三相橋式全控整流電路 的設(shè)計(jì)。電阻 電感性（大電感）負(fù)載， R＝ ，負(fù)載額定電流 Id＝ 20A， a=30176。 參考文獻(xiàn) [1] 王兆安，劉進(jìn)軍．電力電子技術(shù) [M]． 5 版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [2] 薛定宇，陳陽泉．基于 MATLAB／ Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用北京：清華大學(xué)出版社， 2020． [3] 李維波， MATLAB 在電氣工程中的應(yīng)用 [M]．北京：中國電力出版社， 2020． [4] 鄭亞民，蔣保臣．基于 Matlab／ Simulink的整流濾波電路的建模與仿真[J]． 2020． [5] 張占松，孫時(shí)生．電路和系統(tǒng)的仿真實(shí)踐 [M]．北京：科學(xué)出版社， 2020． [6] 佟純厚．電力電子 學(xué) [M]．南京：東南大學(xué)出版社， 2020． [7] 李 宏．電力電子設(shè)備用器件與集成電路應(yīng)用指南 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [8] 王兆安，張明勛．電力電子設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用手冊(cè) [M]． 2 版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． 完成期限 至 指導(dǎo)教師 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2020 年 7 月 9 日 目 錄 1 設(shè)計(jì)方案及要求 1 2 電路設(shè)計(jì) 2 主電路設(shè)計(jì) 9 帶阻感負(fù)載的波形分析 9 參數(shù)計(jì)算 11 4 MATLAB仿真 15 5 結(jié)論 19 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 2 1 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 采用 三相橋式全控整流電路 的設(shè)計(jì)。 （ 1）對(duì)主電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 。 （ 3）選擇合適整流元件 。 （ 5）討論晶閘管電路對(duì)電網(wǎng)的影響及其功率因數(shù) 。 方案論證 三相橋式全控整流電路系統(tǒng)通過變壓器與電網(wǎng)連接，經(jīng)過變壓器的耦合，晶閘管主電路得到一個(gè)合適的輸入電壓，使晶閘管在較大的功率因數(shù)下運(yùn)行。保護(hù)電路采用 RC 過電壓抑制電路進(jìn)行過電壓保護(hù)，利用快速熔斷 器進(jìn)行過電流保護(hù)。 結(jié)構(gòu)框圖如圖 11 所示?？驁D中沒有表明保護(hù)電路。 圖 11 三相橋式全控整流 電路結(jié)構(gòu)圖 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 3 主電路 方案確定 目前在各種整流電路中，應(yīng)用最為廣泛的是三相橋式全控整流電路，原理如圖 21 所示，習(xí)慣將其中陰極鏈接在一起的三個(gè)晶閘管稱為共陰極組；樣機(jī)連接在一起的三個(gè)晶閘管稱為共陽極組。為此將晶閘管按圖示的順序編號(hào)，即共陰極組中與 a、 b、 c 三相電源相接的三個(gè)晶閘管分別為 VT VT VT 5，共陽極組中與 a、 b、 c 三相電源相接的三個(gè)晶閘管分別為 VT VT 1 次側(cè)為三角形接法， 2 次側(cè)為星形接法。隨著集成電路制作技術(shù)的提高，晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及，現(xiàn)已逐步取代分立式電路。 （ KJ004 的電路原理圖見觸發(fā)電路的設(shè)計(jì) 欄 ），從圖中可以看出，它與分立元件的鋸齒波移相觸發(fā)電路相似。 只需要用是哪個(gè) KJ004 集成塊和一顆 KJ041 集成塊，即可形成六路雙脈沖 ，再由六個(gè)晶體管進(jìn)行脈沖放大，即構(gòu)成完整的三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路，原理圖見觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)攔。 2 電路設(shè)計(jì) 主電路 設(shè)計(jì) 如圖 21 所示，為三相橋式全控帶阻感負(fù)載，習(xí)慣將其中陰極連接在一起的3 個(gè)晶閘管稱為共陰極組；陽極連接在一起的 3 個(gè)晶閘管稱為共陽極組。晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)? VT1－ VT2－ VT3－ VT4－ VT 5－ VT6。變壓器二次側(cè)接成星形得到零線，而一次側(cè)接成三角形避免 3 次諧波流入電網(wǎng)。 2 對(duì)觸發(fā)脈沖的要求： 按 VT1VT2VT3VT4VT5VT 6的順序，相位依次差 。 共陽極組 VT VT VT 2也依次差 。 3 Ud一周期脈動(dòng) 6 次，每次脈動(dòng)的波形都一樣 , 故該電路為 6 脈波整流電路。 觸發(fā)電路 設(shè)計(jì) 控制晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間需要觸發(fā)脈沖，常用的觸發(fā)電路有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，設(shè)計(jì)利用 KJ004 構(gòu)成的集成觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路。 KJ004 器件輸出兩路相差 180 度的移相脈沖，可以方便地構(gòu)成全控橋式觸發(fā)器線路。原理圖如圖 22。 V1～ V4 等組成同步環(huán)節(jié)，同步電壓 uS經(jīng)限流電阻 R20 加到 V V2基極。因此，在正、負(fù)半周期間。只有在同步電壓 |uS|＜ ， V1～ V3截止， V4從電源十 15V經(jīng) R R4取得基極電流才能導(dǎo)通。在V4導(dǎo)通時(shí)， C1經(jīng) V VD3迅速放電。根據(jù) V4導(dǎo)通的情況可知，在同步電壓正、負(fù)半周均有相同的鋸齒波產(chǎn)生，并且兩者有固定的相位關(guān)系。鋸齒波電壓 uC偏移電壓 Ub、移相控制電壓UC分別經(jīng) R2 R2 R26在 V6基極上疊加。設(shè) uCUb為定值，改變 UC，則 改變了 V6導(dǎo)通的時(shí)刻，從而調(diào)節(jié)脈沖的相位。 V7經(jīng)電阻 R25獲得基極電流而導(dǎo)通，電容 C2由電源 +15V經(jīng)電阻 R VD V7基射結(jié)充電。此后 C2經(jīng) （ +15V－ R25－ V6－地）放電并反向充電，當(dāng)其充電電壓 uc2≥+， V7又恢復(fù)導(dǎo)通。 V V12為脈沖分選環(huán)節(jié)。的脈沖。如在 us 正半周 V1導(dǎo)通，V8截止， V12 導(dǎo)通， V12把來自 V7的正脈沖箝位在零電位。在同步電壓負(fù)半周，情況剛好相反，V8導(dǎo)通， V12截止， V7正脈沖經(jīng) V13～ V15放大后輸出負(fù)相脈沖。二極管 VD VD VD6～ VD8為隔離二極管。 （ 3) 由于 V V12的脈沖分選作用，使得同步電壓在一周內(nèi)有兩個(gè)相位上相差 的脈沖產(chǎn)生，這樣，要獲得三相全控橋式整流電路脈沖，需要六個(gè)與主電路同相的同步電壓。 6 路雙脈沖模擬集成觸發(fā)電路圖如圖 23 所示： 圖 23 集成觸發(fā)電路圖 87651234910111213
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