电力电子技术课程设计-三相桥式全控整流电路的研究

电力电子技术课程设计-三相桥式全控整流电路的研究内容摘要：

3 中除给出 ud 波形和 id 波形外，还给出了变压器二次侧 a相电流 ia 的波形， 在此不做具体分析。 图 22 触发角为 0 度时的波形图 图 23 触发角为 30 时的波形图 当α＞ 60 度时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时 ud波形不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感 L 的作用， ud 波形会出现负的部分。 图 24 给出了α =90 度时的波形。 若电感 L值足够大， ud 中正负面积将基本相等， ud 平均值近似为零。 这说明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电7 路的α角移相范围为 90 度。 图 24 触发角为 90 时的波形图 参数计算 整流变压器的选择 由系统要求可知，整流变压器一、二次线电压分别为 380V 和 220V，由变压器为 Y 接法可知变压器二次侧相电压为： VVU 12732202  变比为：  UUK 变压器一次和二次侧的相电流计算公式为： KIKI dI11  dI IKI 22  而在三相桥式全控中 8 1  II KK AId 305 所以变压器的容量分别如下： 变压器次级容量为： 221 3 IUS  变压器初级容量为： 8 112 3 IUS  变压器容量为： 2 21 SSS  即：   kWS 2  变压器参数归纳如下：初级绕组三角形接法 VU 3801  ， AI  ；次级绕组星形接法， VU 1272  ， AI  ；容量选择为。 晶闸管的选择 ⑴ 晶闸管的额定电 压 由三相全控桥式整流电路的波形（图 24）分析知，晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值 26FM RMU U U 故桥臂的工作电压幅值为： VU m 1 11 2 76  考虑裕量，则额定电压为：      VUU mN ~~23~2  ⑵ 晶闸管的额定电流 晶闸管电流的有效值为： AII dVT 4636 003m a x  考虑裕量，故晶闸管的额定电流为：       AII VTAVVT ~ ~~)(  [3] 综上所述我们选择晶闸管的型号： Kp400— 8 9 平波电抗器的选择 为了限制输出电流脉动和保证最小负载电流时电流连续，整流器电路中常要串联平波电抗器。 对于三相桥式全控整流电路带电动机负载系统，有： mindIUL  其中， （单位为 mH）中包括整流变压器的漏电感、电枢电感和平波电抗器的电感。 由题目要求：当负载电流降至 20A 时电流仍连续。 所以 mindI 取 20A。 所以有： mHUL 2  10 3 触发电路设计 控制晶闸管的导通时间需要触发脉冲，常用的触发电路有单结晶体管触发电路，设计利用 KJ004 构成的集成触发器实现产生同步信号为锯齿波的触发电路。 集成触发电路 本系统中选择模拟集成触发电路 KJ004， KJ004 可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中，作可控硅的双路脉 冲移相触发。 KJ004 器件输出两路相差 180 度的移相脉冲，可以方便地构成全控桥式触发器线路。 KJ004 电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、 对同步电压要求低，有脉冲列调制输出端等功能与特点。 原理图如下： 图 31 KJ004 的电路原理图 KJ004 的工作原理 如图 31 KJ004 的电路原理图所示，点划框内为 KJ004 的集成电路部分，它与分立元件的同步信号为锯齿波的触发电路相似。 V1～ V4 等组成同步环节，同步电压 uS 经限流电阻 R20 加到 V V2 基极。 在 uS 的正半周， V1 导通，电流途径为 (+15V－ R3－ VD1－ V1－地 )；在 uS 负半周， V V3 导通，电流途径为(+15V－ R3－ VD2－ V3－ R5－ R21― (― 15V))。 因此，在正、负半周期间。 V4 基本上处于截止状态。 只有在同步电压 |uS|＜ 时， V1～ V3 截止， V4 从电源十15V 经 R R4 取得基极电流才能导通。 电容 C1 接在 V5 的基极和集电极之间，组成电容负反馈的锯齿波发生器。 在 V4 导通时， C1 经 V VD3 迅速放电。 当 V4 截止时，电流经 (+15V－。