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电力电子技术课程设计 班级 电气1101 学号 111704131 姓名 徐余浩 扬州大学 水利与能源动力工程学院 电气工程及其自动化 二零一五年五月 目 录 1、工作原理及设计方案…………………………………………………………… 3 2、主电路的设计及器件选择……………………………………………………… 5 2.1 三相全控桥的工作原理……………………………………………………5 2.2 参数计算……………………………………………………………………7 3、触发电路设计……………………………………………………………………10 3.1 集成触发电路……………………………………………………………10 3.2 KJ004的工作原理…………………………………………………………10 3.3 集成触发器电路图………………………………………………………11 4、保护电路的设计…………………………………………………………………13 4.1 晶闸管的保护电路………………………………………………………13 4.2 交流侧保护电路…………………………………………………………14 4.3 直流侧阻容保护电路……………………………………………………15 5、MATLAB 建模与仿真……………………………………………………………16 5.1 MATLAB建模………………………………………………………………16 5.2 MATLAB 仿真………………………………………………………………16 5.3 仿真结构分析……………………………………………………………17 课程设计体会……………………………………………………………………18 参考文献…………………………………………………………………………… 191 工作原理及设计方案 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。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，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。 结构框图如图1-1所示。整个设计主要分为主电路、触发电路、保护电路三个部分。框图中没有表明保护电路。当接通电源时，三相桥式全控整流电路主电路通电，同时通过同步电路连接的集成触发电路也通电工作，形成触发脉冲，使主电路中晶闸管触发导通工作，经过整流后的直流电通给直流电动机，使之工作。 图1-1 三相桥式全控整流电路结构图  2 主电路的设计及器件选择 实验参数设定负载为220V、305A的直流电机，采用三相整流电路，交流测由三相电源供电，设计要求选用三相桥式全控整流电路供电，主电路采用三相全控桥。 2.1 三相全控桥的工作原理 如图2-1所示，为三相桥式全控带阻感负载，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（阻感）负载原理图 2.1.1 三相全控桥的工作特点 ⑴ 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1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。 ⑶ ud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