[专题]电力电子技术课程设计报告书

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1、《电力电子技术》课程设计专业：电气工程及其自动化班级：2010级电气班学生姓名：吴世方学号：101401010054指导教师：祝敏时间：2012年12月28日-…2013年1月9日题目：小功率晶闸管整流电路设计一设计的目的和要求屯力屯子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重耍的实践教学环节。它与理论教学和实践教学相配合，可加深理解和全面掌握《电力电子技术》课程的基木内容，可使学生在理论联系实际、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，从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能

2、力。因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个口的：1）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；2）培养学生根据课程设题的需要，查阅资料和独立解决工程实际问题的能力；3）账务仪器的正常使用方法，和调试过程；4）培养分析、总结及撰写技术报告的能力。设计技术数据及要求：1、380U交流供电电源;2、电路输出的直流电压和电流的技术指标满足系统要求。3、电路应具有一定的稳压功能，同时还具有较高的防治过电压和过电流的抗干扰能力。触发电路输出满足系统要求。4、负载为并励直流电动机，型号为Z

3、3-51,电机参数为:型号额定功率额定电压额定电流额定转速电枢回路电感Z3-515.5kw220V30.341500r/min5.54“//一、课程设计方案的选择与确定2.整流电路方案一：单相半波整流电路特点及优缺点：对于昂闸管整流装置在整流器功率较小吋，用单相整流电路。在单相电路中，半波屯路比全波屯路脉动成分高，滤波没有全波电路容易。双半波整流电路由于使用的整流器件少，在电压不高的小功率电路屮也可被采用。方案二：单相桥式全控整流电路o特点及优缺点：此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，无须用续流

4、二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反R波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。单相全控桥式整流电路具冇输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。单相全控桥式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过品闸管的平均电流减小一半，冃功率因数捉高了一半。方案三：三相桥式全控整流电路特点及优缺点：三和桥式整流电路，在输出整流电压相

5、同时，电源相电压可较零式整流电路小一半，因此显著减轻了变压器和晶闸管的耐压要求，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就可以小一些。三相桥式整流电路的缺点是整流器件用得多，全控桥需要六个触发电路，需要220V电压的设备也不能用380V电网直接供电，而要用整流变压器。由于设计参数要求电动机的额定功率为5.5KW,功率较大，所以综合比较各种整流电路性能可知，应选择为三相桥式全控整流电路作为整流电路。3•晶闸管晶闸管乂称为晶体闸流管，可控硅整流(SCR),开辟了电力电子技术迅速发

6、展和广泛应用的崭新时代；20枇纪80年代以來，开始被性能更好的全控型器件取代。能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为功率低频(200Hz以下)装置中的主要器件。晶闸管往往专指晶闸管的一种基木类型一普通晶闸管。1）晶闸管的结构晶闸管是大功率器件，工作时产生大量的热，因此必须安装散热器。引出阳极A、阴极K和门极（或称栅极）G三个联接端。内部结构:四层三个结。2）晶闸管的工作原理图3）晶闸管的门极触发条件（1）：昂闸管承受反向屯压吋，不论门极是否有触发屯流，昂闸管

7、都不导通;（2）：晶闸管承受正向电压吋,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通;（3）：晶闸管一旦导通门极就失去控制作用；（4）：要使晶闸管关断，只能使其电流小到零一下。品闸管的驱动过程更多的是称为触发，产生注入门极的触发屯流Ig的屯路称为门极触发电路。也正是由于能过门极只能控制其开通，不能控制其关断,管称控件。4.触发电路晶闸管的门极电压又叫触发电压，产生触发信号的电路叫触发电路。触发电路性能的好坏，宜接影响到系统工作的可靠性。凶此触发电路必须保证迅速、准确、可靠地送出脉冲。对触发电路的基本要求是：(1)触发脉冲

8、必须保持与主电路的交流电源同步，以保证每个周期都在相同的延迟角a处触发导通品闸管。(2)触发脉冲应能在一定的范围内移相。对于不同的主电路要求的移相范围也不同。(3)触发信号应有足够的功率(电压与电流)。为使所有合格的器件在各种可能的工作条件下都能可靠触发，触发电路送出的触发电压和电流，必须大于器件门极规定的触发电压UGT与触发电流IGT。(4)