《电力电子专业技术》课程设计

发布 2022-10-03 19:02:28 阅读 3494

作者:日期:

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: 2023年12月11日---2023年12月26日。

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**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。

2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。

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°

同一相的上下两个桥臂,即vt1与vt4,vt3与vt6, vt5与vt2,脉冲相差180°。

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。

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。

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