电力电子技术课程设计三相半波可控整流电路的设计

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1、课程设计任务书专业自动化班级1班姓名王站修设计起止日期2012.12.24~201212.28设计题目：三相半波可控整流电路的设计（电阻性负载）设计任务（主要技术参数）：1.主要技术参数（已知条件）输入电压为380V，60Hz，输出功率为2kw晶闸管的重复峰值电压为：=2.45×380=931V2.利用软件画出电路原理图并仿真3.编写设计说明书指导教师评语：成绩：签字：年月日1课程设计说明书用纸NO.11．课程设计目的三相半波可控整流电路是由三个整流元件即三个晶闸管按照固定的连接方式构成的一种电路，其作用是把交流电整流成为直流电然后对负载供电达到预期的目的。本

2、设计通过计算机控制触发电路的方法，主要由芯片C8051-F020微控制器来控制并在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制3个SCR，使得晶闸管获得不同的导通角，以此电路负载获得不同的供电情况。本文还集中阐述了不同情况下电路的运行结果，论证了三相可控整流电路的原理的正确性，得出了三相可控整流电路具有较好的整流作用，具有较好的发展前景的结论。关键词：电力电子晶闸管三相导通角整流1.1电力电子简介电力电子技术是在电子，电力与控制技术基础上发展起来的一门新兴交叉学科，被国际电工委员会命名为电力电子学或称为电力电子技术。近20年来，电力电子技术已渗透到国民经济各领域，如工农

3、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，并取得了迅速的发展，因此对电力电子技术的研究更为重要。1.2三相半波可控整流电路用途电力电子技术中三相半波可控整流电路尤为重要。本文主要介绍三相半波可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。但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。整流电路技术在工业生产上应用极广。整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。它

4、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11沈阳大学课程设计说明书用纸NO.2电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。把交流电变换

5、成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。整流器的输入端一般接在交流电网上。为了适应负载对电源电压大小的要求，或者为了提高可控整流装置的功率因数，一般可在输入端加接整流变压器，把一次电压U1，变成二次电压U2。由晶闸管等组成的全控整流主电路，其输出端的负载，我们研究是电阻性负载、电阻电感负载（如直流电动机的励磁绕组，滑差电动机的电枢线圈等）。以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚，就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间，这样负载上直流平均值就可以得到控制。1.3电力电子技术发展史　　电

6、力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展是以电力电子器件的发展为基础的。电力电子技术的发展史，图1所示。图1电力电子技术的发展一般认为，电力电子技术的开始是以1957年第一个晶闸管的诞生为标志的。但在晶闸管出现之前，电力电子技术就已经用于电力变换了。因此，晶闸管出现前的时期称为电力电子技术的史前期。1876年出现了硒整流器。1904年出现了电子管，它能在真空中对电子流进11沈阳大学课程设计说明书用纸NO.3行控制，并应用于通信和无线电，从而开创了电子技术之先河。1911年出现了金属封装水银整流器，它把水银封于管内，利用对其

7、蒸气的点弧可对大电流进行有效控制，其性能与晶闸管类似。20世纪30~50年代，是水银整流器发展迅速并广泛应用时期。它广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动。20世纪50年代初，1953年出现了锗功率二极管；1954年出现了硅二极管，普通的半导体整流器开始使用；1957年诞生了晶闸管，一方面由于其变换能力的突破，另一方面实现了弱电对以晶闸管为核心的强电变换电路的控制，使之很快取代了水银整流器和旋转变流机组，进而使电力电子技术步入了功率领域。变流装置由旋转方式变为静止方式，具有提高效率、缩小体积、减轻重量、延长寿命、消除噪声、便于维修等优

8、点。因此，其优越的电气性能和控制性能，