三相桥式整流设计课程设计

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1、吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计第1章绪论1.1设计目的1、熟悉matlab/simulink/powersystem中的仿真模块用法及功能；2、根据设计电路搭建仿真模型；3、设置参数并进行仿真4、给出不同触发角时对应电压电流的波形；5、能够按照要求独立完成课程设计部分；6、学会查阅技术手册和文献资料，撰写课程设计论文。1.2设计任务1、制定设计方案；2、主电路设计及主电路元件选择；3、驱动电路和保护电路设计及参数计算；器件选择；4、绘制电路原理图；5、总体电路原理图及其说明。1.3设计要求1、熟悉mat

2、lab/simulink/powersystem中的仿真模块用法及功能；2、根据设计电路搭建仿真模型；3、设置参数并进行仿真；4、给出不同触发角时对应电压电流的波形；第15页共15页吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计第2章电路设计2.1方案分析与选择单相可控电路与三相可控电路相比，有结构简单，输出脉动大，脉动频率低的特点，但其不适于容量要求高的情况，而三相可控整流电路有与之基本相反的特点，对于相当于反电动势负载的电动机来说，它能满足其电流容量较大，电流脉动小且连续不断的要求。对于容量为高容量的电机，应选用三

3、相可控整流电路整流。三相桥式整流电压的脉动频率比三相半波高一倍，所需平波电抗器的电感量也减小约一半。三相半波虽具有接线简单的特点，但由于其只采用三个晶闸管，所以晶闸管承受的反向峰值电压较高，并且电流是单方向的，存在直流磁化问题。三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。在电子设备中有时也会遇到功率较大的电源，例如几百瓦甚至超过1—2kw的电源，这时为了提高变压器的利用率，减小波纹系数，也常采用三相整流电路。另外由于三相半波可控整流电路的主要

4、缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应用中较少。而采用三相桥式全控整流电路，可以有效的避免直流磁化作用。虽然三相桥式全控整流电路的晶闸管的数目比三相半波可控整流电路的少，但是三相桥式全控整流电路的输出电流波形便得平直，当电感足够大时，负载电流波形可以近似为一条水平线。在实际应用中，特别是小功率场合，较多采用单相可控整流电路。当功率超过4KW时，考虑到三相负载的平衡，因而采用三相桥式全控整流电路。2.2电阻负载原理介绍目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式整流电路，其原理图如图2-1所示，其中阴极

5、连接在一起的三个晶闸管（、、）称为共阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管（、、）称为共阳极组。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，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为、、，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为、、。晶闸管导通顺序为-----。第15页共15页吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触

6、发脉冲的宽度应大于的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是-----；共阴极组，，的脉冲依次相差；同一相的上下两个桥臂，即和，和，和的脉冲相差，给分析带来了方便；当时，输出电压一周期内的波形是6个线电压的包络线。所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流

7、电路。同理，三相半波整流电路称为3脉动整流电路。图2-1三相桥式全控整流电路原理图当，波形连续，对于电阻负载，波形与波形的形状一样，也连续。当，与波形一致，但是不连续，且波形不能出现负值。2.3阻感负载原理介绍第15页共15页吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计图2-2带电感三相桥式全控整流电路原理图当，波形连续，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。当，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时波形不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作

8、用，波形会出现负的部分。带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α角移相范围为。第15页共15页吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计第3章电路仿真分析3.1元件选择表3-1元件清单元器件名称数量三相交流电源1个6脉冲发生器1个晶闸管6个三相电源-电流测量单元5个RLC负载1个触发角设定2个根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿