中频电源主电路设计

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1、引言晶闸管交流功率控制器是国际电工委员会（IEC）命名的“半导体交流功率控制器”（SemiconductorACPowerController）的一种，它以晶闸管（可控硅SCR或双向可控硅TRIAC）为开关元件，是一种可以快速、精确地控制合闸时间的无触点开关，是0动控制温度系统高精度及高动态指标必不可少的功率终端控制设备。晶闸管交流调功器是在一个固定周期或变动周期里，以控制导通的交流电周波数来控制输出功率的大小。晶闸管在正弦波过零吋导通，在过零吋关断，输;11为完整的止弦波。晶闸管交流调功器主要用于各种电阻炉、电加热器、扩散炉、恒温槽、烘箱、熔炉等电热设备

2、的温度自动、手动控制。1.课程设计目的12.课程设计题目描述和要求12.1.课程设计题目描述12.2.课程设计题目要求及技术指标23.课程设计报告内容33.1设计方案的选定与说明33.2论述方案的各部分工作原理及计算43.3设计方案图表及其电路图6104.95.参考书目任务书-设计题□屮频电源主电路设计二设计□的通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个口的：1、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。2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。4、培养学生运用仿真工具的

3、能力和方法。5、提高学生课程设计报告撰写水平。三设计数据(1)额定屮频电源输出功率PH=100kW,极限屮频电源输出功率PHM=1.lPH=110kW;(2)电源额定频率f:1kHz;(3)逆变电路效率rp95%(4)逆变电路功率因数：coscp=0.81,(p=36°;(5)整流电路最小控制角oanin=15'(6)无整流变压器，电网线电压UL=380V;(7)电网波动系数A=0.95〜1.10。四设计内容直流电动机选择根据被控对象的特点和技术耍求，综合设计题目给出的参数选用电动机。主电路的选择五设计耍求（1）画出中频感hV:加热电源主电路原理图；（2）

4、完成整流侧电参数计算；（3）完成逆变侧电参数计算。六课程设计报告格式耍求课程设计用纸和格式统一，要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。设计报告不少于20页。1.设计的基木耍求（给出所耍设计的装置的主耍技术数据和设计装置耍达到的耍求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主耍用途）2.总体方案的确定（包括调制方式，PWM控制方法，主电路形式确定等）3.具体电路设计（主电路设计、控制电路设计以及参数计算等）4.附录（电路图，仿真结采图等）5.参考文献设计思想及内容设计思想屮频电源装置的基本工作原理，就是通过一个整流电路把屮频交流电变为直流电，经过肓流电抗器最后经逆变

5、器变为单相中频交流电供给负载，所以中频电源装置实际上是交流电-直流电-交流电-负载。设计内容：一.整流电路的设计整流电路的选择：木设计不用整流变压器而直接巾380V三相交流接入再整流为宵流电源。常用的三相可控整流的电路有①三相半波②三相半控桥③三相全控桥®双反星形等。三相全控桥整流电压脉动小，脉动频率高，基波频率为300IIz,所以串入的平波电抗器电感量小，动态响应快，系统调整及时，并且三相全控桥电路可以实现有源逆变，把能暈回送电网或者釆用触发脉冲快速后移至逆变区，使电路瞬间进入有源逆变状态进行过电流保护。三相全控桥式可控整流电路与三相半波电路相比，若要求

6、输出电压相同，则三相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电电压的要求降低一半；若输入电压相同，则输出电压比三相半波可控整流是高一倍。而且三相全控桥式可控整流电路在一个周期中变压器绕组不但提高了导电吋间，而且也无直流流过，克服了三相半波可控整流电路存在直流磁化和变压器利用率低的缺点。从以上比较屮可ft到：三相桥是可控整流电路从技术性能和经济性能两方面综合指标考虑比其他可控整流电路有优势，故木次设计确定选择三相桥式可控的整流屯路。W为电源额定频率f为1KHZ,所以三相桥式控幣流电路中的品闸管选择快速品闸管。整流侧参数计算：(1)直流侧最大输出功率：Pd=^IM=1.

7、1^L=1.IX逆=115.79Kwrj/]0.95(2)整压:Ud=l.35Ulcosa=l.35X380Xcos15°=495.52V(3)整流侧输出电流：流侧输出电Id==H5.79X-^22_=233.67AUd495.52(4)晶闸管额定电压：Utn=(1+1O°/o)X380X72X2=1182.28V(5)品闹管额定电流：Itn=2X-^=X-^-二171.87A731.57整流侧电路图：三相桥式全控整流电路是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联，在任何吋刻都必须有两个品闸管好通冰能形成V•通回路，其屮一个品闸管是共阴极组，另一个晶闸管是

8、共阳极组。六个晶闸管导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT