三相桥式半控整流电路

绪论

整流电路技术在工业生产上应用极广。如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。

整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。

把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。整流器的输入端一般接在交流电网上。为了适应负载对电源电压大小的要求，或者为了提高可控整流装置的功率因数，一般可在输入端加接整流变压器，把一次电压U1，变成二次电压U2。由晶闸管等组成的全控整流主电路，其输出端的负载，我们研究是电阻性负载、电阻电感负载（如直流电动机的励磁绕组，滑差电动机的电枢线圈等）。以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚，就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间，这样负载上直流平均值就可以得到控制。

目 录

绪论

第一章 设计任务书

1.1设计任务内容...................................................................................3

1.2设计任务要求....................................................................................3

第二章 方案选择 2.1 整流电路的选择……………………………………………………4

2.2触发电路的选择……………………………………………………4

2.3保护电路的选择……………………………………………………5

2.4选择合适电路………………………………………………………6

第三章 主电路的设计 3.1主电路工作原理……………………………………………………6

3.2电路原理图…………………………………………………………8

3.3参数计算................…………………………………………………8

第四章 触发电路 4.1触发电路原理图……………………………………………………10

4.2触发电路的设计……………………………………………………10

4.3触发电路与主电路同步……………………………………………11

4.4电路保护设计………………………………………………………12

第五章 总电路图设计.........................................................................................15 第六章 课程设计小结………………………………………………………….17 第七章 参考文献……………………………………………………………….18

第一章 设计任务

1.1设计任务内容

在本次课程设计当中我们以三相桥式半控整流电路--------电感性负载作为研究对象。主要任务：

1．进行方案的比较，并选定设计方案。

2．完成主电路的设计，各主要元器件的选择。

3．触发电路和保护电路设计，各主要元器件的选择。

绘制控制角度为30°和60°时电路中主要输出电压和电流波形。

1.2设计任务要求

技术要求：（1）电网供电电压为三相380V，50HZ;(2)输出电压为0~250V，输出功率8kw。

总体框架图；

第二章 设计方案

2.1 整流电路的选择

整流电路电力电子技术中最为重要的，也是应用的最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他系统。三相桥式半控整流电路的相关参数和不同性质的负载工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义，而且这是电力电子电路理论学习的重要一环。三相整流桥式里，在任何瞬间，只要控制晶闸管的导通，相串联的另一个器件是一个不可控二极管，所以称为半控整流电路。

考虑到电网供电电压为380V所以在三相桥式半控整流电路当中的三相整流变压器用Δ/Y---11。用三个共阳极二极管和三个共阴极晶闸管串连做半控整流电路。

2.2触发电路的选择

晶闸管的导通条件除了其阳极必须承受正向电压之外，还必须同时满足门极上加正向电压。同时根据普通晶闸管门极的特性，一旦门极加正向电压使晶闸管导通后，门极上电压就失去了作用。因此，使晶闸管导通的门极电压可以用交流正半周的一部分，也可用直流，还可用短暂的正脉冲电压。为门极提供触发电压与电流的电路称为触发电路，它决定每个晶闸管的触发导通时刻，是晶闸管装置中的重要部分。触发电路根据控制晶闸管的通断状况可分为移相触发和过零触发两类。移相触发就是改变晶闸管每周期导通的起始点控制角α的大小，以达到改变输出电压、功率的目的；而过零触发是晶闸管在设定的时间间隔内，通过改变导通的周波数来实现电压或功率的控制。在一般常用的整流或逆变电路中，广泛使用的触发电路通常

都是移相触发电路。过零触发电路一般只应用于交流调功电路及晶闸管交流开关电路中。

由于大中容量三相晶闸管装置要求触发脉冲宽度宽，移相范围和触发功率大等特点， 需要采用晶闸管触发电路。晶闸管触发电路通常由同步移相、脉冲形成及脉冲放大 输出等三部分组成。同步移相环节用于实现触发电路与主电路的同步及控制发出触 发脉冲的时刻；脉冲形成环节在同步移相环节的控制下，利用开关电路与电容的充 放电产生触发脉冲；而脉冲放大输出环节则将所形成的脉冲进行功率放大后通过脉 冲变压器等元、部件将脉冲送到晶闸管的门极上去进行触发控制。晶闸管触发电路 的形式很多，其中最常用的有同步信号波形为正弦波和锯齿波两种。正弦波优点：1） 采用正弦波触发器时，可控整流装置的输出整流电压Ud与控制电压Uc成线性关系。 2）能部分补偿电源电压波动对输出电压Ud的影响。缺点：1）同步电压易受电网 电压波形畸变的影响，以致造成Uc与us波形交点Q不稳定而导致整个装置工作不 稳定。2)正弦波触发电路在理论上分析移相范围可达0º~180º，但实际上由于正弦 波波顶平坦与Uc交点不稳定无法工作。锯齿波同步触发器其基本构造与正弦波触

发器类似。其不同之处仅在于以锯齿同步信号电压代替正弦波同步信号电压，以及增设了双脉冲环节、脉冲封锁环节及强触发环节等辅助环节。在三相半控桥式整流电路中为了保证整流装置能起动工作，或在电流断续后能再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时加有触发脉冲。可采取两中方法：一种是宽脉冲触发，使每一个触发脉冲的宽度大于60º（必须小于120º，通常取90º左右），这样在换相时，相隔60º的后一个脉冲出现时，前一个脉冲还未消失，使电路在任何换相点均有相邻两个管子被触发；另一种方法是在触发某一个晶闸管时，触发脉冲设法同时给前一号晶闸管补发一个脉冲（称辅助脉冲），这样就能保证每个换流点同时有两个脉冲触发相邻的晶闸管，作用与宽脉冲一样， …… 此处隐藏：7713字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……