三相晶闸管可控整流电源设计课程设计报告(编辑修改稿)

三相晶闸管可控整流电源设计课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

VT 被触发导通，这时电流由 a 相经 1VT 流向负载，再经 6VT 流入 b 相，变 压器a,b 两相工作。 经过 .60 角后，进入第 2 段工作时期。 此时 a 相电位仍然最高，晶闸管 1VT电力电子技术课程设计 6 继续导通，但是 c 相电位却变成最低。 当经过自然换相点时，触发 c 相晶闸管 2VT ，电流从 b 相换到 c 相，承受反向电压而关断。 这时电流由 a 相流出经 1VT 、负载 R,L、 2VT流回电源 c 相，变压器 a,c 两相工作，再经过 .60 后，进入第 3 段时期。 此时 b 相电位最高，共阴极组经过自然换相点时触发导通晶闸管 3VT ，电流即从 a 相换到 b 相， c 相晶闸管 2VT 电位仍然最低而继续导通，这时变压器 b,c 两相工作。 在第 3 段期间， b 相电位最高，晶闸管 3VT 仍然继续导通，这时 a 相电位却变成最低，所以晶闸管 4VT 导通，这时电流由 b 相流出经 3VT 、负载 R,L、晶闸管 4VT 流回 b 相电源，变压器 b,a 两相工作。 在第 4 段期间， c 相电位最高，晶闸管 5VT 导通， b 相电位最低，晶闸管 6VT 导通，电流由 c 相流出经 5VT 、负载 R,L、晶闸管 6VT 流回电源 b 相，变压器 c,b 两相工作。 图 3： 030 电路工作原理及过程的分析 030 ，下面给出其波，与 00 相比，一周期中 du 波形仍由段线电压构成，每一段导通晶闸管等仍符合表的规律。 区别在于，晶闸管起始导通时刻推迟了 030 ，组成du 的每一段线电压因此推迟 030 ， du 平均值降低。 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 4 为 30 时，把一个周期同样等份 6 段。 在第 1 段期间， a 相电位高，因而晶闸管 1VT 被触发导通， b 相电位最低。 这时晶闸管 6VT 被触发导通，这时电流由 a 相经 1VT电力电子技术课程设计 7 流 出而流向负载 R,L，再经 6VT 流入 b 相，变压器 a,b 两相工作。 在第 2 段工作时期 ,此时 a 相电位仍然最高，晶闸管 1VT 继续导通， a 相电位最低。 因而晶闸管 2VT 被触发导通，电流由 a 相流出经晶闸管 1VT 流入负载，经过 2VT 流入 c 相，变压器 c,a 两 相工 作，在第 3 段工作时期， b 相电位最高，因而晶闸管 3VT 被触发导通， a 相电位最低，晶闸管 4VT被触发导通，电流由 b 相经 3VT 流出，经过负载，经过 4VT 流入 a 相，这时变压器 b,a两相工作。 在第 4 段期间， c 相电位最高，晶闸管 5VT 被触发导通， a 相电位最低，晶闸管 4VT 导通，这时电流由 c 相经 5VT 流出、经过负载 、再经 4VT 流入 a 相， a 电位最低，变压器 c,a 两相工作。 在第 5 段工作期间， c 相电位最高，晶闸管 5VT 导通， b 相电位最低，晶闸管 6VT 导通，电流由 c 相经 5VT 流出、负载、再经 6VT 流入 b 相，变压器 c,b 两相工作。 图 4： 060 电路工作原理及过程 的分析 060 时，由于电感 L 的作用， du 波形会出现负的部分。 090 ，若电感 L 足够大， du 中正负面积将基本相等， du 平均值近似为零。 这表明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路  角移相范围为 090。 三相桥式全控整流电路大多用于向阻感负载和电力电子技术课程设计 8 反电动势阻感负载供电，当 .60 时， dU 波形连续，由于电感 L 的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大时，负载电流的波形可以近似为一条水平线。 由波形可见，在晶闸管 1VT 导通段， 1VT 波形由负载电流 dI 波形决定，和 dU 波形不同。 当 .60时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时波形不会出现负的部分。 而阻感负载时，由于电感 L 的作用， dU 波形会出现负的部分。 如图 2 90 时所示，若电感 L 足够大， dU 中正负面积基本相等， dU 平均值近似为零。 这表明带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的  角移相范围为 .90。 三相桥式全控整流电路是通过六个晶闸管和足够大的电感把电网的交流电转化为直流电而供给电机使用的，它可以通过调节触发电路的控制电压 Uco 改变晶闸管的控制角α，从而改变输出电压 Ud 和输出电流 Id 来对电动机进行控制。 整流电路在接入电网时由于变压器一次侧电压为 380V，大于电动机的额定电压，所以选用降压变压器，为得到零线，变压器二次侧必须接成星型，而一次侧接成三角形，这样可以避免三次谐波电流流入电网，减少 对电源的干扰。 电力电子技术课程设计 9 图 (1) 主电路原理图 电路的 工作特点： 1. 三相桥式全控整流电路每个时刻均需 2 个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，一个是共阳极组，只有它们能同时导通，才能形成导电回路。 2. 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联，所以与三相半波整流电路一样，对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管 531 , VTVTVT 依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差为 120。 对于共阳极组触发脉冲的要求是 保证晶闸管264 , VTVTVT 依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差为 120。 在电感负载情况下，每个晶闸管导通 120 . 3. 由于共阴极组晶闸管是在正半周触发，共阳极组晶闸管是在负半周触发，因此接在同一相的两个晶闸管的触发脉冲的相位差为 180。 4. 三相桥式全控整流电路每隔 60 度有触发换流到下一号晶闸管。 例如由 21,VTVT 换流到 32,VTVT ，因此每隔 60 度要触发一个晶闸管，触发脉冲的顺序是654321 VTVTVTVTVTVT  ，依次下去。 相邻两脉冲的相位差是 60 度。 5. 整流输出的电压，也就是负载上的电压，它属于变压器次级的线电压。 6. 晶闸管所承受的电压波形如图一所示。 三相桥式全控整流电路在任何瞬间仅有二电力电子技术课程设计 10 臂的元件导通，其余四臂的元件均承受变化着的反向电压。 7. 由于该电路的负载为阻感负载，且 WLR，所以整流输出电流为一条直线。 每个晶闸管导电 120 ，电流波形为长方形波。 四、 主电路元件计算及选择 、 变压器参数计数 根据地 已知的 技术要求 ： 一次侧 线 电压 U1=380V， 整流输出电压加在 阻感负载上，且电感值较大（工作时可认为负载电流是连续平滑的直流）， 由输出电压可由控制触发角来调节，且 整流输出电压 URd R在 0～ 210V内 连续可调。 可取 00 时， 210dUV ，由上面的分析 39。 22 .3 4 c o sdUU  39。 2 c osdUU  得出 39。 2  考虑到变压器有漏感，会造成 dU 减小，但漏电感又在设计中无给出，由于其为小型变压器，电压损失较小，故可取 39。 2 90UV。 三相交流电源，线电压 380V，知其相电压 1 220UV 由上 结果计算变比 N 12UN U 计算得： 380  下面计算 初 、 次级绕组的 导线 直径。 计算时 取导线电流密度为 5A/mmP2P； 222 1 2 2 2[ * ( ) * ] 0 . 8 1 62 3 3 3d d d dI I I I I     计算得： 2 * 20  电。