三相可控整流技术的应用

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1、《电力电子技术》课程设计课程名称:设计题目:专业班级:姓名:学号:电力电子技术三相可控整流的调压2009级电气工程及其自动化0915140018指导教师：褚晓锐目录：1•说明书（1）份；2011年12月23日《电力电子技术》课程设计说明书设计题目:专业班级:姓名:学号:指导教师三相可控整流的调压2009级电气工程及其自动化0915140018褚晓锐2011年11月21日设计要求：利用所学的电力电子课程知识设计一个实用电路设计目的：1、了解学生对知识的运用。2、培养学牛综合分析问题、发现问题和解决问题的

2、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能力和方法。5、提高学生课程设计报告撰写水平。设计内容：设计一个额定电流为25A,额定电压为220V的调压电路1.主电路的选取方案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l-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缺点在于

3、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。根据已知要求，额定电流为25A,额定电压为220V,可求的功率P=220X25=5.5KW,一般整流装置容量大于4KW,选用三相整流较为合适。下图1・1为三相全控桥式整流电路。

4、图1-1三相全控桥式整流电路1.2工作原理图为三相桥式整流电路在a=0°时直流电动机串平波电抗器负载时的电压电流波形。只晶闸管的门极在自然换向点送出触发脉冲6先后向各自所控制的6路块触发电6电路要求输出触发脉TV5与TV3、TVI交点处向5、3、1即共阴极组在三相电源相电压正半波的，；输出触发脉冲TV6、TV4、TV2交点处向6、4、2而共阳极三相电源电压负半波的；冲U共阴极组输岀直流电压d2为三相电源相电压负半波的包络线。三相全控桥式整流电路输岀整流电压Ud=Umn=Udl-Ud2,为三相电源6个线

5、电压正半波的包络线。各线电压正半波的交点1〜6就是三相全控桥电路6只晶闸管VT1〜VT6的a=0°的点。详细分析如下：在间，U相电压最高，共阴极组的VT1管被触发导通，电流由U相经VT1流向负载，又经VT6流入V相，整流变压器U、V两相工作，所以三相全控桥输出电压Ud为Ud=Udl・Ud2=Uu・Uv=Uuv的线电压波形。经过60。进入Qt2〜^t3区间,U相电压仍然最高,VT1继续导通,W相电压最低，在VT2管承受的2交点时刻被解发导通,VT2管的导通使VT6承受uwv的反压关断。这区间负载电流仍然

6、从电源U相流出经VT1、负载、VT2回到电源W相，于是这区间三相全控桥整流输出电压Ud为：Ud=Uu-Uw=Uuw经过60。，进入^t3〜^t4区间，这时V相电压最高，在VT3管a=0°的3交点处被触发导通。VT1由于VT3和导通而承受Uuv的反压而关断，W相的VT2继续导通。负载电流从V相流W相，于是这区间三相全控输岀电压Ud为：Ud=Uv-Uw=Uvw其他区间，依此类推，电路中6只晶闸管导通的顺序及输岀电压很容易得岀。由上述可知，三相全控桥输出电压Ud是由三相电压6个线电压Uuv、Uuw>uvw>

7、Uvu、Uwu和Uwv的轮流输出组成的。各线电压止半波的交点1〜6分别为VT1〜VT6的a=0°点。因此分析三相全控整流电路不同Ud波形时，只要用线电压波形图直接分析画波形即可。1.3对触发脉冲的要求三相全控桥整流电路在任何时刻都必须有两只晶闸管同时导通，而且其中一只是在共阴极组，另外一只在共阳极组。为了保证电路能起动工作，或在电流断续后再次导通工作,必须对两组中应导通的两只晶闸管同时加触发脉冲，为此可采用以下两种触发方式：采用单脉冲触发如使每一个触发脉冲的宽度大于60。而小于120。，这样在相隔60

8、。要触发换相时，当后一个触发脉冲出现时刻，前一个脉冲还未消失,因此均能同时触发该导通的两只晶闸管。例如，在送出u"触发VT3的同时由于ug4述没消失，故VT3与VT2便同时被触发导通，整流输出电压为Uvw。采用双窄脉冲触发如触发电路送岀的是窄的矩形脉冲，在送出某一晶闸管的同时向前一相晶闸管补发一个脉冲，因此均能同时触发该导通的两只晶闸管。如，在送出U&3触发VT3的同时，触发电路也可以向VT2送出辅助脉冲，故VT3与VT2同时导通，输出电压为Uvw。由于