基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究

基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究
基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究

用simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真研究

姓名:刘佰兰学校:中山大学学号:09382014 专业:自动化

摘要:三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路理论基础,采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路的进行仿真,对输出参数进行仿真及验证,进一步了解三相桥式全控整流电路的工作原理。关键词:simulink 三相桥式全控整流仿真

一、研究背景

随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通,来实现对三相交流电的整流,当改变晶闸管的触发角时,相应的输出电压平均值也会改变,从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。

二、三相桥式全控整流电路工作原理

1.三相桥式全控整流电路特性分析

图1是电路接线图。

三相桥式全控整流电路图是应用最为广泛的整流电路,其电路图如下:

图1

在三相桥式全控整流电路中,对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的,控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中

的晶闸管低一半。

为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a相,晶闸管KP3和KP6接b相,晶管KP5和KP2接c相。

晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。

为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下面研究几个

特殊控制角,先分析α=0的情况,也就是在自然换

相点触发换相时的情况。

为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见图2)。

在第(1)段期间,a相电压最高,而共阴极组

的晶闸管KP1被触发导通,b相电位最低,所以供

阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a相

经KP1流向负载,再经KP6流入b相。变压器a、b

两相工作,共阴极组的a相电流为正,共阳极组的b

相电流为负。加在负载上的整流电压为

u d=u a-u b=u ab

经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍

然最高,晶闸管KPl继续导通,但是c相电位却变

成最低,当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2,电流即从b相换到c相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正,c相电流为负。在负载上的电压为

u d=u a-u c=u ac

再经过60°,进入第(3)段时期。这时b相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a相换到b相,c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作,在负载上的电压为

u d=u b-u c=u bc

余相依此类推。

2.带电阻负载时的工作情况:

(1)当a≤60?时,ud波形均连续,对于电阻负载,id波形与ud波形形状一样,也连续

波形图:a =0(图3a)、a =30?(图3b)、a =60?(图3c)

(2)当a>60?时,ud波形每60?中有一段为零,ud波形不能出现负值

波形图:a =90?(图3d)

(3)带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是120?

3.晶闸管及输出整流电压的情况如表1所示:

表1

图3a α=0o

图3b α=30o

图3c α=60o

图4d α=90o

4. 三相桥式全控整流电路定量分析

(1)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:

α

ωωπ

απ

α

π

cos 34.2)(sin 63

1

2323

2d U t td U U ==

?++

(2)带电阻负载且a >60?时,整流电压平均值为:

?

??

???++==

?+)3cos(134.2)(sin 63

23

2d απωωπ

π

α

πU t td U U

输出电流平均值为 :Id=Ud /R

三、仿真实验

仿真接线如图5所示。

图5

参数设置:三相电源电压设置为380V ,频率设为50Hz ,相角相互相差120度。变换器

桥设置相当于六个晶闸管,只要有适当的触发信号,便可以使变换器在对应的时刻导通。设置同步电压的频率跟脉冲宽度分别为50Hz 和10%,“alpha_deg ”是移相控制角信号输入端,通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角a ,从而产生给出间隔60 度的双脉冲。

选择算法为ode23tb ,stop time 设为0.1。 1.电阻负载仿真

设置电路负载为纯电阻性,R =100Ω。

以下是分别在a=0 度,30 度,60 度,90度时的仿真结果(见图6-图9)。 2.阻感负载仿真

设置电路负载为阻感性,R =100Ω,L =10H 。

以下是分别在a=0 度,30 度,60 度,90度时的仿真结果(见图10-图13 3.带反电动势阻感负载仿真

设置电路负载为阻感性,R =100Ω,L =10H ,反电动势E =25V 。

以下是分别在a=0 度,30 度,60 度,90度时的仿真结果(见图14-图16)

图 6 图7

8

图9

由仿真图结合理论分析可知,上述波型图是正确的。理论与仿真两相验证。

四、仿真结果分析

通过心上的波型图,我们可以得出以下结论:

1.对于纯电阻性负载,当触发角小于等于90°时,Ud波形均为正值,直流电流Id与Ud成正比,并且电阻为1欧姆,所以直流电流波形和直流电压一样。随着触发角增大,在电压反向后管子即关断,所以晶闸管的正向导通时间减少,对应着输出平均电压逐渐减小,并且当触发角大于60°后Ud波形出现断续。而随着触发角的持续增大,输出电压急剧减小,最后在120°时几乎趋近于0。对于晶闸管来说,在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。移相范围为0~120。

2. 对于阻感性的负载,当触发角小于60°时,整流输出电压波形与纯阻性负载时基本相同,所不同的是,阻感性负载直流侧电流由于有电感的滤波作用而不会发生急剧的变化,输出波形较为平稳。而当触发角大于等于60°小于90°时,由于电感的作用,延长了管子的导通时间,使Ud波形出现负值,而不会出现断续,所以直流侧输出电压会减小,但是由于正面积仍然大于负面积,这时直流平均电压仍为正值。当触发角大于90°时,由于id太小,晶闸管无法再导通,输出几乎为0。工作在整流状态,晶闸管所承受的电压主要为反向阻断电压。移相范围为0~90。电感能够使电流输出平稳;在没有续流二极管的情况下,晶闸管的导通时间得到延长,而当加入续流二极管后,电流通过二极管续流,二极管续流功率损耗较小,这时输出电流相对来说就较不加续流二极管时要小,而输出电压相对来说却要大些。

3. 对于反电动势负载由于有反电势的作用,直流侧输出电压相对于之前,会在原来的基础上减去一个反电势输出,所以平均输出电压减小25V,相对的输出直流电流也在原来的基础上减小。输出电压越接近25V,输出电流也更接近于0。

五、结语

通过仿真和分析,可知三相桥式全控整流电路的输出电压受控制角和负载特性的影响,通过应用Matlab的可视化仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路的仿真结果进行了详细分析,并与常规电路理论分析方法所得到的输出电压波形进行比较,进一步验证了仿真结果的正确性。采用Matlab/Simu—link对三相桥式全控整流电路进行仿真分析,避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程,得到了一种直观、快捷分析整流电路的新方法。应用Matlab/Simu—link进行仿真,在仿真过程中可以灵活改变仿真参数,并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况。

三相桥式全控整流电路

1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组;阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组。此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,即共阴极组中与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。从后面的分析可知,按此编号,晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管,这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时,对于共阴极组的3个晶闸管,阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管,则是阴极所接交流电压值最低(或者说负得最多)的一个导通。这样,任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态,施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时,各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出,各自然换相点既是相电压的交点,同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时,既可从相电压波形分析,也可以从线电压波形分析。从相电压波形看,以变压器二次侧的中点n为参考点,共阴极组晶闸管导通时,整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线;共阳极组导通时,整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线,总的整流输出电压ud = ud1-ud2是两条包络线间的差值,将其对应到线电压波形上,即为线电压在正半周的包络线。

三相桥式全控整流

1绪论 1.1课题背景 高频率、大容量、低损耗、小体积、易驱动、模块化是现在电力电子器件发展的目标。高效、节能、小型化和智能化是目前电力电子应用系统的方向发展。整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,它是一种将交流电变为直流电的电路,在工业技术上应用十分广泛。主要用在直流电动机调速,发电机励磁调节,电镀,电解等各种工业生产领域。 1.2课题研究的目的和意义 (1)培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 (2)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 (3)培养运用知识的能力和工程设计的能力。 1.3国内外概况 目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到95%。 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。 而电能的传输中,直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。

三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组;阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组。此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,即共阴极组中与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。从后面的分析可知,按此编号,晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管,这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时,对于共阴极组的3个晶闸管,阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管,则是阴极所接交流电压值最低(或者说负得最多)的一个导通。这样,任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态,施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时,各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出,各自然换相点既是相电压的交点,同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时,既可从相电压波形分析,也可以从线电压波形分析。从相电压波形看,以变压器二次侧的中点n为参考点,共阴极组晶闸管导通时,整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线;共阳极组导通时,整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线,总的整流输出电压ud = ud1-ud2是两条包络线间的差值,将其对应到线电压波形上,即为线电压在正半周的包络线。 直接从线电压波形看,由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大(正得最多)的相电压,而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小(负得最多)的

三相桥式全控整流电路

图1 三相桥式全控整流电路 实验六:三相桥式全控整流电路 (一)实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形; 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 (二)实验原理 在三相桥式全控整流电路中,对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的,控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中的晶闸管低一半。 为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a 相,晶闸管KP3和KP6接b 相,晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成 共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6 组成共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸 管的导通规律,分析输出波形的变化 规则,下面研究几个特殊控制角,先 分析α=0的情况,也就是在自然换

相点触发换相时的情况。图1是电路接线图。 为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见图2)。 在第(1)段期间,a相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载,再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作,共阴极组的a相电流为正,共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 =-= 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高,晶闸管KPl继续导通,但是c相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2,电流即从b相换到c相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正,c相电流为负。在负载上的电压为 =-= 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a相换到b相,c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作,在负载上的电压为 =-= 余相依此类推。 由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出: 1.三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通,而且这两个晶闸管一个是共阴极组,另一个是共阳极组的,只有它们能同时导通,才能形成导电回路。

三相桥式全控整流电路的性能研究.

三相桥式全控整流电路的性能研究 一、原理及方案 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

二、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。 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Y ?-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 KP1KP3KP5 图1 三相桥式全控整流电路 图2-1 三相桥式全控整流电路带(阻感)负载原理图 2. 三相全控桥的工作特点 ⑴2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。 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差。 共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差。 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。

三相桥式全控整流电路

图1 三相桥式全控整流电路 实验六:三相桥式全控整流电路 (一)实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形; 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 (二)实验原理 在三相桥式全控整流电路中,对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的,控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中的晶闸管低一半。 为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a 相,晶闸管KP3和KP6接b 相,晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴 极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成 共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规 则,下面研究几个特殊控制角,先分 析α=0的情况,也就是在自然换相点 触发换相时的情况。图1是电路接线 图。 为了分析方便起见,把一个周期 等分6段(见图2)。 在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6

被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载,再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作,共阴极组的a相电流为正,共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 =-= 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高,晶闸管KPl继续导通,但是c相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2,电流即从b相换到c相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正,c相电流为负。在负载上的电压为 =-= 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a相换到b相,c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作,在负载上的电压为 =-= 余相依此类推。 由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出: 1.三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通,而且这两个晶闸管一个是共阴极组,另一个是共阳极组的,只有它们能同时导通,才能形成导电回路。 2. 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联,所以与三相半波整流电路一样,对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KPl、KP3和KP5依次导通,因此它们的触发脉冲之间的相位差应为120°。对于共阳极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KP2、KP4和KP6依次导通,因此它们的触发脉冲之间的相位差也是120°。 3.由于共阴极的晶闸管是在正半周触发,共阳极组是在负半周触发,因此接在同一相的两个晶闸管的触发脉冲的相位应该相差180°。 4. 三相桥式全控整流电路每隔60°有一个晶闸管要换流,由上一号晶闸管换流到下一号晶闸管触发,触发脉冲的顺序是:1→2→3→4→5→6→1,依次下去。相邻两脉冲的相位差是60°。

三相桥式全控整流电路系统

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 电源 三相桥式全控整流电路 直流电动机 同步电路 集成触发器 触发信号 触 发 模块

三相桥式全控整流电路

电力电子技术课程设计报告 三相桥式全控整流电路(阻性、阻感性) 姓名 学号 系(院) 专业 班级 指导教师 2015/6/16

目录 一、研究背景 (1) 1、MATLAB软件 (2) 二、三相桥式全控整流电路工作原理 (4) 1.三相桥式全控整流电路特性分析 (4) 2.带电阻负载时的工作情况: (6) 3.晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示 (6) 4.阻感负载时的工作情况 (7) 三、仿真实验 (8) 1.电阻负载仿真 (9) 2.阻感负载仿真 (11) 四、仿真结果分析 (12) 五、总结 (13)

一、研究背景 1、MATLAB软件 MATLAB简介Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便、界面良好的用户环境。它还包括了Toolbox(工具箱)的各类问题的求解工具,可用来求解特定学科的问题。其特点是: (1) 可扩展性:Matlab最重要的特点是易于扩展,它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说,不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数,还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性:Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性:Matlab语句功能十分强大,一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换,这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称,Matlab软件中所包含的Matlab源代码相当于70万行C代码。 MATLAB的广泛应用 由于Matlab具有如此之多的特点,在欧美高等院校,Matlab已成为应用于线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具:在研究单位、工业部门,Matlab也被广泛用于研究和解决各种工程问题。当前在全世界有超过40万工程师和科学家使用它来分析和解决问题。 Matlab作为科学计算软件,主要适用于矩阵运算和信息处理领域的分析设计,它使用方便、输入简捷,运算高效、内容丰富,并且有大量的函数库可提供使用,与Basic,C和Fortran相比,用Matlab编写程序,其问题的提出和解决只需要以数学方式表达和描述,不需要大量繁琐的编程过程。 利用Matlab软件并通过计算机仿真光学空间滤波实验过程的新方法,其特点是:既可以随意改变所设计滤波器的参量,又可以对输入图像进行振幅、相位或复合滤波,并且可实现傅里叶变换频谱中相位信息的提取、存储和利用,因而能够完成一般光学实验中往往难以实现的某些操作.并分别给出了网格滤波、低通、高通及相位滤波等仿真实验结果。这种仿真实验给光学滤波器的设计和图象处理带来很大方便,同时也为相关器件的设计提供了一条新的途径。

三相桥式全控整流电路

KP5 图1 三相桥式全控整流电路 实验六:三相桥式全控整流电路 (一)实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形; 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 (二)实验原理 在三相桥式全控整流电路中,对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的,控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中的晶闸管低一半。 为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a相,晶闸管KP3和KP6接b相,晶管KP5和KP2接c相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成 共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6 组成共阳极组。

为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下面研究几个特殊控制角,先分析α=0的情况,也就是在自然换相点触发换相时的情况。图1是电路接线图。 为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见图2)。 在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a 相经KP1流向负载,再经KP6流入b 相。变压器a 、b 两相工作,共阴极组的a 相电流为正,共阳极组的b 相电流为负。加在负载上的整流电压为 = - = 经过60°后进入第(2)段时期。这 时a 相电位仍然最高,晶闸管KPl 继 续导通,但是c 相电位却变成最低, 当经过自然换相点时触发c 相晶闸管 KP2,电流即从b 相换到c 相,KP6 承受反向电压而关断。这时电流由a 相流出经KPl 、负载、KP2流回电源c 相。变压器a 、c 两相工作。这时a 相电流为正,c 相电流为负。在负载上的电压为 = - = 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b 相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a 相换到b 相,c 相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc 两相工作,在负载上的电压为 = - =

三相全控桥式整流电路

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:自动化0602班 指导教师:工作单位:自动化学院 题目:三相桥式全控整流电路的设计(带反电动势负载) 初始条件: 1.反电动势负载,E=60V,电阻R=10Ω,电感L无穷大使负载电流连续; 2.U2=220V,晶闸管触发角α=30°; 3.其他器件如晶闸管自己选取。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作得及其技术要求,以及说明书撰写待具体要求) 1.主电路的设计及原理说明; 2.触发电路设计,每个开关器件触发次序及相位分析; 3.保护电路的设计,过流保护,过电压保护原理分析; 4.各参数的计算(输出平均电压,输出平均电流,输出有功功率计算,输出波形分析); 5.应用举例; 6.心得小结。 时间安排: 7月6日查阅资料 7月7日方案设计 7月8日- 9日馔写电力电子课程设计报告 7月10日提交报告,答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要 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。 关键词:整流,变压,触发,过电压,保护电路。

三相桥式全控整流电路Matlab仿真

三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故 障分析 摘要:设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。以三相桥式全控整流电路为分析对象,利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形,根据输出波形分析整流器件发生故障的种类,判断故障发生类型,确定发生故障的晶闸管,实现进一步故障诊断。运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真,通过分析可以对故障类型给予初步判断,对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。 关键词:Matlab;三相整流桥;电力电子故障 Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier Zhang lu-xia College of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076 Tutor: Wu yan Abstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance.. key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble 目录 1 引言 (2)

三相桥式全控整流电路分析

一、三相桥式全控整流电路分析 三相桥式全控整流电路原理图如图所示。三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT1,VT6,VT2)的串联组合。 其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通,构成电流通路,因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通,必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲,所以触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大,易使脉冲变压器饱和,所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲;每隔π/3换相一次,换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行,但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6;共阴极组T1,T3,T5的脉冲依次相差2π/3;同一相的上下两个桥臂,即VT1和VT4,VT3和VT6,VT5和VT2的脉冲相差π,给分析带来了方便;当α=O时,输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍,比三相半波电路高l倍,脉动减小,而且每次脉动的波形都一样,故该电路又可称为6脉动整流电路。

在第(1)段期间,a相电压最高,而共阴极组的晶闸管VT1被触发导通,b相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a相经VT1流向负载,再经VT6流入b 相。变压器a、b两相工作,共阴极组的a相电流为正,共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为ud=ua-ub=uab 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高,晶闸管VTl继续导通,但是c 相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发c相晶闸管VT2,电流即从b相换到c相,VT6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经VTl、负载、VT2流回电源c相。变压器a、c 两相工作。这时a相电流为正,c相电流为负。在负载上的电压为ud=ua-uc=uac 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管VT3,电流即从a相换到b相,c相晶闸管VT2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作,在负载上的电压为ud=ub-uc=ubc 余相依此类推。 仿真实验 “alpha_deg”是移相控制角信号输入端,通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角α,从而产生给出间隔60度的双脉冲。 二、MATLAB仿真 (1)MATLAB simulink模型如图 (2)参数设置 电源参数设置:电压设置为380V,频率设为50Hz。注意初相角的设置,a相电压设为0,b相电压设为-120,a相电压设为-240。

三相桥式全控整流电路课程设计

电力电子技术课程设计说明书 三相桥式全控整流电路 系、部:电气与信息工程系 专业:自动化

目录 第1章绪论错误!未定义书签。 1. 电子技术的发展趋势错误!未定义书签。 2. 本人的主要工作错误!未定义书签。 第2章主电路的设计及原理错误!未定义书签。 1. 总体框图错误!未定义书签。 2. 主电路的设计原理错误!未定义书签。 带电阻负载时错误!未定义书签。 阻感负载时错误!未定义书签。 3. 触发电路错误!未定义书签。 4. 保护电路错误!未定义书签。 5. 参数计算错误!未定义书签。 整流变压器的选择错误!未定义书签。 晶闸管的选择错误!未定义书签。 输出的定量分析错误!未定义书签。 第3章MATLAB的仿真错误!未定义书签。 1. MATLAB仿真软件的简介错误!未定义书签。 2. 仿真模拟图错误!未定义书签。 3. 仿真结果错误!未定义书签。 第4章结束语错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。 第1章绪论 1. 电子技术的发展趋势 当今世界能源消耗增长十分迅速。目前,在所有能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。 电力电子技术作为一门高技术学科,由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在已广泛的应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)和高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)。下面着重讨论电力电子技术在电力系统中的一些应用。 在高压直流输电(HVDC)方面的应用 直流输电在技术方面有许多优点:(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联;(2)可以限制短路电流;(3)没有电容充电电流;(4)线路有功损耗小;(5)输送相同功率时,线路造价低;(6)调节速度快,运行可靠;(7)适宜于海下输电。随着大功率电子器件(如:可关断的晶闸管、MOS控制的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等)开断能力不断提高,新的大功率电力电子器件的出现和投入应用,高压直流输电设备的性能必将进一步得以改善,设备结构得以简化,从而减少换流站的占地面积、降低工程造价。 在柔性交流输电系统(FACTS)中的应用 20世纪80年代中期,美国电力科学研究院(EPRI)博士首次提出柔性交流输电技术的概念。近年来柔性交流输电技术在世界上发展迅速,已被国内外一些权威的输电工作者预测确定为“未来输电系统新时代的三项支持技术(柔性输电技术、先进的控制中心技术和综合自动化技术)之一”。现代电力电子技术、控制理论和通讯技术的发展为FACTS的发展提供了条件。采用IGBT等可关断器件组成的FACTS元件可以快速、平滑地调节系统参数,从而灵活、迅速地改变系统的潮流分布。 在电力谐波治理方面的应用 有源滤波是治理日益严重的电力系统谐波的最理想方法之一。有源滤波器的概念最早是在20世纪70年代初提出来的,即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,从而实现实时补偿谐波电流的目的。随着中国电能质量治理工作的深入开展,使用以瞬时无功功率理论为理论基础的有源滤波器进行谐波治理将会有巨大的市场潜力。 在不间断电源(UPS)中的应用 UPS紧急供电系统是电力自动化系统安全可靠运行的根本保证,是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。现代UPS普遍采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,降低了电源的噪声,提高了效率和可靠性。 电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问,它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征,比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛,并且能与其它学科相互融合和相互发展。 2. 本人的主要工作 (1)设计一个三相桥式全控整流电路。

三相桥式全控整流电路设计

电气工程学院课程设计报告 课程名称:电力电子技术 设计题目:三相桥式全控整流电路设计 专业班级:自动化1班 学号: 20120220 姓名: 时间: 2015年9月2日--9月30日 ——————以下由指导教师填写——————分项成绩:出勤成品答辩及考核 总成绩:总分成绩 指导教师(签名):

前言 课程设计是《电力电子技术》课程的实践性教学环节,通过课程设计,可 使学生在综合运用所学理论知识,拓展知识面,理论分析和计算,实验研究以及系统地进行工程实践训练等方面得到训练和提高,从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。通过设计过程,可是学生初步建立正确的设计思想,熟悉工程设计的一般顺序呢、规范和方法,提高正确使用技术 资料、标准、手册等工具书的能力。通过设计工作还可以培养学生实事求是和一丝不苟的工作作风,树立正确的生产观点、经济观点和全局观点,为后续课程的学习和毕业设计,乃至向工程技术人员的过渡打下基础。 目录 前言 1 一课程设计的内容和具体要求 2 二变压器设计 3 三晶闸管的选择 3 四晶闸管的保护设计 4 五触发电路设计 5 六触发电路供电电源设计 6 七Matlab仿真7 八实验总结8

一.课程设计的内容和具体要求 要求设计一个完整的三相桥式全控整流电路,包括主电路、触发电路、整流变压器的设计,晶闸管的选型和保护等。 (一)技术指标 1、整流器负载为10KW 直流电动机 额定电压D C 220V,额定电流55A,电枢电阻0.5?,总电阻1? 2、输入电压A C 380V(+5~10%) 3、输入电压D C 0~220V,输出最大电流λI nom (λ=1.5) 4、最小α角为15° 5、触发电路采用K J004 6、主变压器采用Y/Y12 联接。 7、主电路采用三相桥式全控整流电路。 (二)设计要求 1、变压器 设计 1)二次相电压U 2 的计算 2)二次电流I 2 和一次电流I 1 的计算 3)变压器容量的计算 2、晶闸管的选择 3、晶闸管保护设计 1)晶闸管过流保护 2)晶闸管过压保护 4、触发电路设计 1)同步变压器设计及同步电压的相位选择2)三相触发电路设计(双窄脉冲) 5、触发脉冲供电电源设计 (三)成品要求 1、课程设 计报告一份 2、电路图一份

三相桥式全控整流系统

1设计任务及要求 设计系统的主电路、触发电路及控制电源,绘制整流系统原理图,并计算主电路器件的参数。其中负载为直流电动机,P N=2.2kw,U N =220V,I N=12.5A 电压调节范围:0~220V。 由上述要求可知我们的设计任务分为: 一、主电路,即三相桥式全控整流电路。 二、触发电路,可以用集成触发电路。 三、控制电源,包括给定电压,负偏移电压,同步变压器。而给定电压和负偏移电压 可以由给定电源来产生。 1.1设计任务 设计三相桥式全控整流系统,设计任务可分为: 一、主电路,即三相桥式全控整流电路。 二、触发电路,可以用集成触发电路。 三、控制电源,包括给定电压,负偏移电压,同步变压器。而给定电压和负偏移电压 可以由给点电源来产生。 1.2设计要求 绘制整流系统原理图,并计算主电路器件的参数。其中负载为直流电动机,P N=2.2kw,U N=220V,I N=12.5A。 电压调节范围:0~220V。

2 系统电路设计 2.1系统主电路 我们所设计的系统为三相桥式全控整流系统,总框图如下: 主电路就是三相桥式全控整流,原理图如下: 图2 三相桥式全控整流电路原理图 在电路中变压器二次侧接成星形是为了得到零线,而一次侧接成三角形是为了避免3次谐波流入电网。阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1,VT3,VT5),称为共阴极组,这种接法为共阴极接法。阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4,VT6, VT2),称为共阳极组, 图1 系统总框图

图5三相桥式全控整流电路带阻感负载a =90?的波形图 从上图我们可以看到,如果电感值比较大的话U d 中正负面积可以认为基本相等,这样的话平均值就近似为零了。而整流输出电压是不能为负的,所以带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a 角最大值为90°。 其实三相桥式全控整流电路带负载不同,波形的区别不是很大,主要的区别在负载的电流波形上,因为如果是阻感负载的话,电感有平波的作用,在电感为无限大时,我们可以看做输出电流波形为一条直线。但是电感不可能无限大,而且直流电动机的电感也不是很大,所以还是会有纹波,而且如果出现电流断续的情况的话,那么电动机的机械特性将会很软,所以为了克服这个缺点,我们一般会给主电路中直流输出侧,直流电动机串联了一个平波电抗器。平波电抗器的作用是用来减少电流的脉动和延长晶闸管的导通时间。只要电感为足够大时就能使电流连续了,就不会出现时电动机机械特性很软的情况了。这样也可以近似的将负载电流特性看为一条水平的直线。 通过以上的波形图和对电路的总结,我们可以得到三相桥式全控整流电路的一些特点: 一、整流电路中每一时刻都是2 个晶闸管同时导通,来构成回路,而且共阴极组和共阳极 u

三相全控桥式整流电路

课程设计任务书 学生:专业班级:自动化0602班 指导教师:工作单位:自动化学院 题目:三相桥式全控整流电路的设计(带反电动势负载) 初始条件: 1.反电动势负载,E=60V,电阻R=10Ω,电感L无穷大使负载电流连续; 2.U2=220V,晶闸管触发角α=30°; 3.其他器件如晶闸管自己选取。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作得及其技术要求,以及说明书撰写待具体要求) 1.主电路的设计及原理说明; 2.触发电路设计,每个开关器件触发次序及相位分析; 3.保护电路的设计,过流保护,过电压保护原理分析; 4.各参数的计算(输出平均电压,输出平均电流,输出有功功率计算,输出波形分析); 5.应用举例; 6.心得小结。 时间安排: 7月6日查阅资料 7月7日方案设计 7月8日- 9日馔写电力电子课程设计报告 7月10日提交报告,答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要 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。 关键词:整流,变压,触发,过电压,保护电路。

电力电子三相桥式全控整流电路课程设计

三相桥式全控整流电路的设计 摘要: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。 关键词:整流变压触发过电压保护电路。 1前言 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

三相桥式全控整流电路.doc

实 验编号 实验指导书 实验项目:三相桥式全控整流及有源逆变电路实验所属课程: 电力电子技术基础 课程代码: EE303 面向专业: 电气工程 学院(系): 电气工程系 实验室: 电气工程与自动化代号: 03010

2010年4月20 日一、实验目的: 1.熟悉MCL-01, MCL-02组件。 2.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。 3.了解集成触发器的调整方法及各点波形。 二、实验内容: 1.三相桥式全控整流电路 2.三相桥式有源逆变电路 3.观察整流或逆变状态下,模拟电路故障现象时的波形。 三、实验主要仪器设备: 1.MCL系列教学实验台主控制屏。 2.MCL—01组件。 3.MCL—02组件。 4.MEL-03可调电阻器。 5.MEL-02芯式变压器 6.二踪示波器 7.万用表 四、实验示意图:

五、实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式: 实验线路如图2-1所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。 六、实验数据记录:

七、实验结果的计算及曲线: 三相全控整流α=600 U d、U VT波形 三相全控整流α=600 U d波形

三相全控整流α=600 U VT波形 三相全控整流α=300 U d、U VT波形 三相全控整流α=300 U d波形

三相全控整流α=300 U VT波形 三相有源逆变?=300 U d、U VT波形 三相有源逆变?=300 U d波形

相关文档
最新文档