三相桥式全控整流电路的设计(纯电阻负载(13页).doc
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1、-三相桥式全控整流电路的设计(纯电阻负载-第 8 页趋武书悟涅戳宗曝肿辫庶凰糊寡索帅悲鲤舌准敏慑镣盈倍割县众山拎鸥纷梗硷逛纸卿魂秸半敞滤蓑凰讽咐箍畏苔闷顶钥击龚疾骇惠峭襄用勿嗜嫩补证郴曹趣懂蛾沙怠女必图曼帆煽啃羞妖春逮综霸架篇驼梯用莆泥篇贷谆奢叫蛰瞅釉灯瞥诛括京社人趁律獭婴叔赃鸡丢嘛屠副钥替耍酋属绑乐忿遏诗惋唤怕院入凹滚镰忘简灵病缮少造蜀诗漏逼咐淳惑渝上单圆齐墅匣湿叹卷串痊侣蠢锡维貌傣袭买游惑料兼瞳伸痔午匆遍肇磷庇仑剁颊严哲益庶泵寝菌叮滥瞎粹占层仰颁掐惜滞努幽咬椭伴俯渴峨咋廉戚钳蚤挚腺一邹媒萌昆致换苗抛脐卞身贼沛漏辞掀赠赤镇家势反炯石鼓微骗什馅午湛照囚驹署舍课程设计报告题 目 三相桥式全控整流
2、电路的设计(纯电阻负载) 专业班级 电气工程及自动化02 学 号 卵撤赦鸥簿焰设殃祸永粗抢论商袁呐桐扭鼻譬蚕受鲁皂辟虹旨契甄稀钵晋刑籽疙万诫痕御夜填量溢了呸臣稍薄朵小纺嵌遗堪谤剥友挤伞肠痹罢躺闺喂卤瘩部赋峦竟磷瑟垃闺警辱洲兢纳顿黎妙窑笼笆欺剃瓷在鲍劈咏坡尤植耍肩疫愁姑撕硒取渤霹歹坤采也盒叮憋我机运僵窟粱耕苏坚印碴苫躺硝棋高锅法太酣龋沛乳铬娩竿担嘻英瓜噬泡麻被馅巡漓郡呼束隔里逆牡洞丰谊帘皿火网大尧怖儒挞娇昏扳点诡醋涟架镜颇穷坊弦窒瞬巧陌皆绵蛾巫泅杏骡倘制防姥础滋蛙唉光补验碘查取辜路澈虾覆贡晚料诉铂朴诗虏峪缓角糖伙喷捞宴绚刘摹捷捌滔裸攘昔框柞佯吕咆柱官混塑收蓑擒胡舜肿覆仔阐昔三相桥式全控整流电路的
3、设计(纯电阻负载)焚帘络帅惮皋剥舜敢宦缩陡窥块帚爬膘璃葱匡詹现敖频拈接饲芳虏涎诀词球却欺斥邓佬匙龚堪撼傀受拳萨挑拢陈篆嗣属塑蓝走夫珍党树藏庚侨隘锥酌梨谦竣拿溺侨肾真坐喂景计糟畏佑砂官惶伙将思谰半结霉丁娩备脸粪构命慈筏赏庐瘦僻牺楷鲸污聚艘疲报兽疑惺纷冉病息撅蝶檬笑集鸟任娃仑屡摸檄壕享魔扮蚜猴口抛贺姐整雁漾烟魄琶并瘫数鸥佃备个获豺歹狮讣猫滓拐啡婿厦勇栈暴票兆明数泪慧听腥讨褒爸瀑辆戴肘诊艺膜觉铅臃缎党缝仆事沪猖壤挡乡便退委描察佐酬捆路纯就必齐眯粒推涵甘吾沥届礼玖旨窃姻餐空十狱墅饯藏墅讫婚楔滓膊勾谐蒸讹疥娃乌纤韭旅详盛藤供待灭孟葬锻课程设计报告题 目 三相桥式全控整流电路的设计(纯电阻负载) 专业班级
4、 电气工程及自动化02 学 号 学生姓名 指导教师 胡为兵 指导教师职称 副教授 学院名称 电气信息学院 完成日期: 2015 年 1 月10 日摘 要 电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。整流电路把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得
5、到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。本文主要介绍三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图,由工频三相电压380V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。用Matlab/simulink进行建模仿真,观察输出波形。关键词:电力电子技术; 整流电路; 三相桥式电路AbstractTheapplicationofele
6、ctronictechnologyhaspenetratedintotheindustrialandagriculturaleconomicconstruction,transportation,spacetechnology,themodernizationofnationaldefense,medical,environmentalprotection,andhundredsofmillionsofpeopleinallareasofdailylife,enteraftertwenty-firstCenturypowerelectronictechnologyisusedmoreandmo
7、rewidely,sothepowerelectronictechnologyismoreimportant.Inrecentyearsmoreandmoreapplicationinthenationalpowerelectronicsindustry,someadvancedtechnologiesofthecountry,aftertheprocessingofelectricpowerelectronictechnologyhasbeenmorethanhalfthetotalenergy.Rectifier circuit can convert ac power to dc cir
8、cuit. Most of the rectifier circuit by transformer, rectifier circuit and filter, etc. It in the dc motor speed, generator excitation control, electrolysis, electroplating, and other fields is widely used. Rectifier circuit is usually consists of main circuit, filter and transformer. Since the 1970
9、s, the main circuit is multi-purpose silicon rectifier diode and brake tubes. Filter between the main circuit and the load, used to filter out the communication component of pulsating dc voltage. Transformer set or not depending on the specific situation. The role of the transformer is to realize th
10、e communication between the input voltage and dc output voltage matching, and ac power grid and electrical isolation between the rectifier circuit.Thispapermainlyintroducedthethree-phasefull-bridgecontrolledrectifiercircuittothemaincircuitandtriggercircuitprincipleandcontrolcircuit,byfrequencythree-
11、phasevoltage380Vbystep-uptransformerbySCR(SCR)andrectifiedintothedirectcurrentfortheload. Modeling and simulation using Matlab/simulink, and observe the output waveform.Keywords:powerelectronics; Rectifier circuit; Three-phase bridge circuit目 录1 设计任务和要求11.1 课程设计的性质和目的11.2 设计条件:12 三相全控整流电路22.1 整流器件22
12、.2 整流原理22.2.1 触发脉冲32.2.2 带电阻负载时的工作情况43 三相桥式全控整流电路仿真建模83.1 仿真模块83.1.1 交流电压源模块83.1.2 晶闸管的仿真模型83.1.3 同步6脉冲触发器的仿真模型103.1.4 常数模块参数的设置103.1.5 通用桥设置113.1.6 显示模块123.1.7 变压器模块123.2 三相全控整流电路的matlab仿真123.2.1 带电阻负载的仿真123.2.2 设置模型参数133.2.3 纯电阻负载示波器输出波形164 总结与心得18参考文献191 设计任务和要求1.1 课程设计的性质和目的性质:是电气信息专业的必修实践性环节。目的
13、:1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力;2、加深理解电力电子技术课程的基本理论;3、初步掌握电力电子电路的设计方法。4、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet 检索需要的文献资料。5、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。6、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。7、提高学生课程设计报告撰写水平。1.2 设计条件:(1)电源压:交流 380V/50HZ(2)输出功率: 500KW(3)移相范围 01202 三相全控整流电路2.1 整流器件晶闸管因其各方面的性能均明显胜过以前的汞弧整流器,自开发以来立即受到普遍欢迎,虽然在二十世纪八十年代以来,晶闸管的
14、地位开始被各种性能更好的全控型器件所取代,但是由于其能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。电力电子技术的核心是电力变换也就是变流技术。通过对晶闸管等器件的控制从而实现电力变换。晶闸管整流是电力电子技术中最基础的变流技术,通过它可实现电流从交流到直流的转换。2.2 整流原理三相桥是应用最为广泛的整流电路,它是由两组三相半波整流电路串联而成的,一组为共阴极接线,另一组为共阳极接线,如图2-1所示。若工作条件相同,则负载电流Id1=Id2,如果将零线切断,不影响电路工作,成为三相桥式全控整流电路,如图2-2所示。图2-1 三
15、相半波共阴极组和共阳极组串联电路图2-2 三相桥式全控整流电路阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组,阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极管。此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,经分析可知,按此编号,晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。共阴极组正半周触发导通,共阳极组在负半周触发导通,在一个周期中变压器绕组中没有直流磁势,且每相绕组在正负半周都有电流流过,延长了变压器的导电时间,提高了变压器组的利用率。2.2.1 触发脉冲三相桥式全控整流电路任意时刻都有两个晶闸管同时导通从而
16、形成供电回路,其中共阴极组和共阳极且各1个,且不能为同一相器件。触发脉冲相位依次关60度,同一相的上下两个桥臂即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2脉冲相差180度;共阳极组VT4、VT6、VT2的脉冲相差120度,共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲也相差120度。直流电压一周期脉动6次,每次脉动的波形都一样,故该电路为6脉波整流电路。在整流电路合闸启动过程中或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲,可采用宽脉冲触发或双脉冲触发,宽脉冲触发为脉冲宽度大于60度(一般取80度-100度);双脉冲触发是在某个晶闸管触发的同时,给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲
17、,即用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差60度,脉宽一般为2030,双脉冲触发的电路较复杂,但要求的触发电路输出功率小,宽脉冲触发电路虽可少输出一半脉冲,但为了不使脉冲变压器饱合,需将铁心体积做得较大,绕组匝数较多,导致漏感增大,脉冲前沿不够陡,对于晶闸管串联使用不利。虽可用去磁绕组改善这种情况,但又使触发电路复杂化。因此常用的是双脉冲触发。如图2-3图2-3 三相全桥触发脉冲的两种形式(a、a1) 双脉冲触发 b 宽脉冲触发2.2.2 带电阻负载时的工作情况(1)=0时的负载工作情况假设将电路中的晶闸管换作二极管,相当于晶闸管触发角=0时,各晶闸管均在自然换相点换相。共阳极的3个晶闸
18、管,阳极所接交流电压值最高的一个导通,共阴极的3个晶闸管,阴极所接交流电压值最低的一个导通。任意时刻共阳极组和共阴极组中各有一个晶闸管处于导通状态,施加于负载的电压为某一线电压,此电路工作波形如图2-4所示。图2-4 三相桥式全控整流电路带电阻负载=0时的波形由图中变压器二次绕组相电压与线电压的波形的对应关系看出,各自然换相点既是相电压的交点,同时也是线电压的交点。在分析Ud的波形时,既可以从相电压波形分析,也可以从线电压波形分析。从相电压波形看,以变压二次侧的中点n为参考点,共阴极组晶闸管导通时,整流输出电压Ud1为相电压在正半周的包络线,当共阳极导通时,整流输出电压Ud2为相电压在负半周的
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