《电力电子技术》课程设计.doc

《《电力电子技术》课程设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《电力电子技术》课程设计专业：班级：学生姓名：指导教师：祝敏时间：2013年12月11日----2013年12月26日目录1.原理及方案选择22.主电路的设计与器件的选择22.1三相全控桥工作原理22.2三相全控桥的工作特点32.3阻感负载时的波形分析42.4参数计算73.触发电路的设计93.1集成触发电路93.2集成触发器电路图93.3触发电路104.保护电路的设计114.1晶闸管的保护电路114.2交流侧保护电路124.3直流侧阻容保护电路135.三相桥式整流电路MATLAB仿真145.1电路的构成及其工作原理145.2整体电路图155.3参数的设置155.4仿真结

2、果165.5仿真结果分析20参考文献21三相桥式整流电路的设计1.原理及方案选择三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。2.主电路的设计与器件的选择设计要求是设计一三相桥式整流电路，负载为直流电动机，电机技术数

3、据如下：,,,，2.1三相全控桥工作原理如图2-1所示，为三相桥式全控带电动机负载，根据要求要考虑电动机的电枢电感与电枢电阻，故为阻感负载。习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。变压器为型接法。变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。图2-1三相桥式全控整流电路带电动机负载原

4、理图2.2三相全控桥的工作特点三相桥式全控整流电路带电动机负载原理图如图2-1所示，它主要是在不同阶段通过控制共阴极与共阳极的晶闸管导通与关断来实现整流作用的，现具体介绍不同阶段各晶闸管的工作情况，如表格2-2所示表2-2三相桥式全控整流电路阻感负载（触发角α=0°）时晶闸管工作情况⑴2个晶闸管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同一相器件。⑵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的脉冲也依次差120°°同一相的上下两

5、个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180°。⑶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。⑷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。2.3阻感负载时的波形分析三相桥式全控整流电路大多用于向阻感负载和反电动势阻感负载供电（即用于直流电机传动），下面主要分析阻感负载时的情况，带反电动势阻感负载的情况，与带阻感负载的情况基本相同。1.当α≤60°时，波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于负载不同时，同样

6、的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流波形不同，电阻负载时波形与的波形形状一样。而阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。图2-2和图2-3分别给出了三相桥式全控整流电路带阻感负载α=0°和α=30°的波形。图2-2三相全控桥式带阻感负载（α=0°）时波形图图2-3三相全控桥式带阻感负载（α=30°）时的波形图2．定量计算当α≤时，波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，整流输出电压连续时的平均值为：（2-3-1）当α＞时，带电阻负载，整流电压平均值为：（2-3-2）输出电流平均值为（2-3-

7、3）当整流变压器为星型接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图2-3所示，为正负半周各宽120°，前沿相差180°的矩形波，其有效值为：（2-3-4）三相桥式全控整流电路接，反电动势阻感负载时，在负载阻感足够大足以使负载电流连续的情况下电路工作情况与电感性负载相似，电路中各处电压电流波形均相同，仅在计算时有所不同，接反电动势阻感负载的为：（2-3-5）晶闸管的参数：（1）电压额定：晶闸管在三相桥式全控整流过程中承受的峰值电压考虑安全裕量，一般晶闸管的额定电压为工作时所承受峰值电压的2～3倍。即（2）电流额定：通态平均电流，考虑安全裕量