my電力電子技術(shù)課設(shè)指導(dǎo)書xxxx-閱讀頁
2024-08-18 03:39本頁面
【正文】 dt的限制 正向電壓上升率du/dt較大時(shí)，會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。造成電壓上升率 du/dt 過大的原因一般有兩點(diǎn)：① 電網(wǎng)侵入的過電壓。限制 du/dt 過大可在電源輸入端串聯(lián)電感和在晶閘管每個(gè)橋臂上串聯(lián)電感，利用電感的濾波特性，使du/dt 降低。圖214 串聯(lián)進(jìn)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(dǎo)通時(shí)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。產(chǎn)生di/dt過大的原因，一般有：① 晶閘管導(dǎo)通時(shí)，與晶閘管并聯(lián)的阻容保護(hù)中的電容突然向晶閘管放電。③ 直流側(cè)負(fù)載突然短路等等。限制du/dt和di/dt 的電感，可采用空心電抗器，要求L≥ (20～30 )μH；也可采用鐵心電抗器，L值可偏大些。（四）電抗器參數(shù)計(jì)算為了使直流負(fù)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。 L1對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載的晶閘管可控整流電路，當(dāng)負(fù)載電流小到一定程度，會(huì)出現(xiàn)輸出電流斷續(xù)的現(xiàn)象，這將使直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟。 L1= k1 式中 K1 ——與整流電路形式有關(guān)的系數(shù)，由表25查得； Idmin ——最小負(fù)載電流，常取電動(dòng)機(jī)額定電流的5%～10%計(jì)算。該脈動(dòng)電流可以看成一個(gè)恒定直流分量和一個(gè)交流分量組成。因此，應(yīng)在直流側(cè)串入平波電抗器，用來限制輸出電流的脈動(dòng)量。 表25 平波電抗器系數(shù)表輸出端形式系數(shù)整流電路形式單相半波單相全波單相半控橋用管一的個(gè)單晶相閘橋單相全控橋三相半波三相半控橋三相全控橋六相半波帶雙平反衡量抗形器輸出端有續(xù)流二極管K1K2KT輸出端沒有續(xù)流二極管K1－－－K2－－－KT－－－ Lr=Kr式中，Kr —— 計(jì)算系數(shù)，一般取 Kr= K1 ；Ir ——要求的環(huán)流值，通常取Ir =(3%～10%)ID (ID為直流電動(dòng)機(jī)電樞電流)。一般說來，均衡電抗器Lra和平波電抗器Ld分設(shè)的方案比較經(jīng)濟(jì)，故采用較為普遍，如圖216所示。（一）品種選擇目前普通晶閘管輸出功率最大，但工作頻率最低，在幾十到幾百赫內(nèi)工作最為理想。GTR的容量和IGBT大體相當(dāng)，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(yuǎn)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。因此，除了從電路是否簡單考慮外，還應(yīng)按照輸出功率和頻率選用電力電子器件。對(duì)于有保護(hù)的電路，器件的重復(fù)峰值電壓（額定電壓）應(yīng)不低于工作電壓峰值的(2～3)倍。一般要根據(jù)可能出現(xiàn)的最大浪涌電流選擇器件和電流等級(jí)， 再根據(jù)穩(wěn)態(tài)電流和高頻時(shí)的開關(guān)損耗，計(jì)算出總功耗進(jìn)而選用散熱器。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(shí)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(yīng)用時(shí)，要計(jì)算開關(guān)損耗。 觸發(fā)電路的選擇與校驗(yàn)如前面所述，觸發(fā)電路的可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作起著至關(guān)重要的作用，在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，全面考慮各項(xiàng)因素，最終確定合適的觸發(fā)電路，同時(shí)對(duì)電路中的某些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)需對(duì)脈沖輸出級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)。因篇幅關(guān)系，這里僅重點(diǎn)介紹集成觸發(fā)電路，其它觸發(fā)電路的相關(guān)知識(shí)請(qǐng)參考有關(guān)教材和資料。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。對(duì)于集成觸發(fā)電路，外圍元件參數(shù)可參照典型線路進(jìn)行選擇，一般不需重新計(jì)算，必要時(shí)可對(duì)輸出級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)。由1個(gè)KJ004 構(gòu)成的觸發(fā)單元可輸出2 個(gè)相位間隔180176。只需用3個(gè)KJ004 集成塊和1個(gè)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觸發(fā)電路,如圖 217 所示。也有廠家生產(chǎn)了將圖217全部電路集成的集成塊，但目前應(yīng)用還不多?！?176。在對(duì)精度要求高的大容量變流裝置中，越來越多地采用了數(shù)字觸發(fā)電路，可獲得很好的觸發(fā)脈沖對(duì)稱度。由于電路內(nèi)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(diào)節(jié)范圍。KC09電路兩端相位差180176。主要參數(shù)：1) 電源電壓：直流+15V，15V 允許波動(dòng)177。10%時(shí)功能正常)2) 電源電流：正電流≤15mA，負(fù)電流≤8mA3) 同步電壓：任意值。(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(jì)算： R4= 103 （Ω）對(duì)不同的移相控制電壓Uv，只要改變權(quán)電阻RR2的比例，調(diào)節(jié)相應(yīng)的偏移電壓Up，同時(shí)調(diào)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(gè)移相范圍。KC09應(yīng)用電路及各點(diǎn)波形如圖218和219所示。與目前市場上流行的KC系列電路相比，具有功耗小、功能強(qiáng)、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(diǎn)；而且圖218 KC09應(yīng)用電路 圖219 KC09各點(diǎn)波形裝調(diào)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。 圖218 TC787管腳及功能表 a）管腳圖 b）功能表 表26 TC787極限值和推薦工作條件附錄 TC787電路由三路相同的過零和極性檢測(cè)，鋸齒波形成、鋸齒波比較電路組成。在同步信號(hào)為5OHz時(shí)，電容Ca、Cb、Cc 電容，相對(duì)誤差小于5%，以鋸齒波線性好、幅度大、不平頂為宜。電容Cx決定調(diào)制脈沖的寬度， 的電容時(shí)，脈沖寬度約為 lms 。～180176。附 錄附錄1 整流變壓器的計(jì)算系數(shù)附錄2 直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表附錄3 常用小功率電力電子元器件技術(shù)數(shù)據(jù)二十九、RLS系列和RS3系列熔斷器的技術(shù)數(shù)據(jù)
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