小功率晶闸管整流电路设计

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1、电力电子技术课程设计报告小功率晶闸管整流电路设计一、设计目的及意义电力电子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重要的实践教学环节。它与理论教学和实践教学相结合，可加深理解和全面掌握《电力电子技术》课程的基本内容，可使我们在理论联系实际、综合分析、理论计算、归纳整理和实验研究等方面得到综合训练和提高，从而培养我们具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。主要目的在于：1.通过设计提高学生综合运用知识的能力，巩固和扩展学生的知识领域、培养学生严谨的科学态度和提高独立工作的能力；2.通过设计使学生初步掌握电力电子系统设计方

2、法，熟悉国家有关技术和经济方面的方针政策和安全规程，训练使用设计手册的技术资料的能力；3.培养学生利用计算机编写技术和绘制设计图样的能力。二、设计的原始数据及具体要求Ⅰ）原始数据1.380V三相交流供电电源；2.负载为并励直流电动机，相关数据如下表所示：型号额定功率（KW）额定电压（V）额定电流（A）额定转速(r/min)电枢回路电感(H)Z2-9230220161.57503.623.整流装置输出的直流电压和电流应满足负载要求；4.电路应具有一定的稳压和保护功能，同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力。Ⅱ）具体要求1

3、.方案论证及选择；2.整流变压器电压及容量计算；3.晶闸管元件选择；4.电抗器容量计算；5.保护电路的元件选择；6.触发电路选择；7.同步变压器及同步电压选择；8.完成课程设计说明书一份，设计晶闸管整流电路原理图一张。-10-电力电子技术课程设计报告三、拟定方案在三相整流电路中，三相零式电路突出的优点是电路简单，用的晶闸管少，触发器也少，需要200V电压的用电设备直接用380V电网供电，而不需要另设整流变压器。但是要求晶闸管耐压高，整流输出电压脉动大，需要平波电抗器容量大，电源变压器二次电流中有直流分量，增加了发热和损耗。而且

4、往往需要从变压器单独敷设零线。而三相桥式整流电路，在输出整流电压的同时，电源相电压可较零式整流电路小一半，显著减轻了晶闸管和变压器的耐压要求。变压器二次绕组电流中没有直流分量，利用率高。输出整流电压脉动小，所以平波电抗器容量也小。三相桥式整流电路缺点是整流器件用的多，需要220V电压的设备也不能用380V电网直接供电而需要整流变压器。三相半控桥式整流虽然触发电路和整流器件较少，但整流输出电压脉动大，所以选择三相全控桥式整流电路。1.三相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路原理图及波形：（如下图所示）图1三相桥式全控整流电路a=0

5、°a=30°-10-电力电子技术课程设计报告2.三相桥式全控整流电路的特点(1)二管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各一，且不能为同一相器件。(2)对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60°。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120°，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120°。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°。(3)ud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。(4)需保证同时导

6、通的2个晶闸管均有脉冲可采用两种方法：一种是宽脉冲触发，一种是双脉冲触发（常用）(5)晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。四、单元电路设计1.主电路设计图2三相全控桥式整流电路1）整流变压器电压及容量的计算Ud=160vId=31.4APd=4KW(160/2.34=82~103)（71页4.2KW（0.816*31.4=25.6-10-电力电子技术课程设计报告取（u2=95v），则（380/95=4）（1.05*0.816*31.4/4=6.73A）（S1=4.2kw）（4.2）2）

7、晶闸管的选择（17.3~23.0）取20取）100A（465~698）取900V（取600）所以选取晶闸管型号为（KP20-6）3）电抗器容量计算使输出电流连续的电感量（0.695*95/31.4*(5%~10%)=21~42mh取40）取10限制输出电流脉动的电感量（1.045*95/31.4*（5%~10%）=32~64mh取60取15电动机电感量-10-电力电子技术课程设计报告（Ld=6。2）变压器漏电感量（3.9*（5~10）*95/100*31.4=0.59~1.2取1）取0.2考虑输出电流连续时的实际电感量（（40

8、-（6.2*0.001+2*1）=38mh）考虑限制电流脉动时的实际电感量（60-（6.2*0.001+2*1）=58mh）所以串入平波电抗器的电感值可以取15mH取602.触发电路的选择三相全控桥式电路带电感负载整流时，移相范围是00-900，采用双脉冲触发。由于锯齿波同步