三相桥式全控整流电路的设计胡敬波.docVIP

电力电子技术课程设计报告 不可逆直流电力拖动系统中三相桥式全控整流电路的设计 姓 名 胡敬波 学 号 201009140305 年 级 03班 专 业 电气工程及其自动化 系（院） 汽车学院 指导教师 　 齐延兴　 2013年1月12日 一、引言 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路, 不仅用于一般工业, 也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域. 因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义, 这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环, 而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用. 因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 二、设计任务 2.1.1 课程设计目的 1、培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、通过对不可逆直流电力拖动系统中三相桥式全控整流电路的设计，掌握三相桥式全控整流电路的工作原理，综合运用所学知识，三相桥式全控整流电路和系统设计的能力 4、培养运用知识的能力和工程设计的能力。 5、提高课程设计报告撰写水平。 2.1.2 课程设计指标内容及要求 三相桥式全控整流电路设计要求： （1）电网：380V,50HZ; （2） 直流电机额定功率17KW,额定电压220V,额定电流90A,额定转速1500r/min. （3）变压器漏感：0.5Mh 2.1.3 设计的步骤 ⑴根据给出的技术要求，确定总体设计方案 ⑵选择具体的元件，进行硬件系统的设计 ⑶进行相应的电路设计，完成相应的功能 ⑷进行调试与修改 ⑸撰写课程设计说明书 三、设计方案选择及论证 3.1三相半波可控整流电路 ? 特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直? a≤30°时：整流电压波形与电阻负载时相同? a 30°时（如a=60°时的波形如图2-16所示）u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断——ud波形中出现负的部分阻感负载时的移相范围为90°?数量关系Ud/U2与a成余弦关系，如图中的曲线2所示。如果负载中的电感量不是很大，则当a30°后，ud中负的部分减少， Ud略为增加，Ud/U2与a的关系将介于曲线1和2之间变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为 晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值 图2-16中id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少 3.2三相桥式控整流电路 应用最为广泛共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2） 编号：1、3、5，4、6、2 阻感负载时的工作情况 a≤60°时ud波形连续，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ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样区别在于：由于负载不同，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流id波形不同。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。? a 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带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a 角移相范围为90°。 定量分析 当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a≤60°时）的平均值为： 带电阻负载且a 60°时，整流电压平均值为： 输出电流平均值为 Id=Ud /R 当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图2-23中所示，为正负半周各宽120°、前沿相差180°的矩形波，其有效值为： 晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。 三相桥式全控整流电路接反电势阻感负载时，在负载电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时相似，电路中各处电压、电流波形均相同，仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值不考虑电动机的电枢电感时只有晶闸管导通相的变