TC360三相全控整流可控硅触发器

C HIPTRONIC

TC360数字式

三相全控整流触发板使用说明书

（通用恒压恒流控制）

本说明书内容仅供参考，我们将不断改善用户体验，如数据参数变更，恕不通知用户。

以下为特别需要注意事项：

1、任何情况下都不可以在带电状态下拔插接线或试图触摸插座内各接点，以防触电和发生意外。

2、本机设计使用于阴凉干燥环境，需保持良好的通风散热环境，请不要在浸水、阳光曝晒场所工作，也不要在超过电气特性要求的温度范围之外工作，定期对控制板进行清洁工作。

3、任何情况下请勿将本控制板在超越设计极限状态下运行。

4、请严格按照本使用说明操作，对于不按本操作说明所造成的任何设备或人身伤害，本公司不承担任何民事和刑事责任。

5、任何情况下请都不要打开本机机壳，以防电击。如本机出现故障请至致电本公司，我们将尽快协助排除故障，请不要试图维修本机。

6、一定要确认控制器需要可靠接地。否则将会导致机壳带电，发生严重安全事故！！！

触发板调试注意事项及问题处理：

* 可控硅触发接口处，请注意K1-K6及G1-G6为三相全控整流控制端口，如有接错会出现损坏器件的风险；主回路上的可控硅应安装适当的阻容吸收及VDR 等保护电路，接线图中的RC阻容吸收保护器件，便于用户使用本公司有相关配套生产RC01阻容板，如欲购买请在订货时和销售人员说明。注意U、V、W 接口线，请接在三相电进线处或变压器隔离方式时接在初级位置。

* 本控制板运行时会自动检测负载主回路输入电源，当电源缺相时会停止输出，显示Err1或2或3提示，出现此情况请检查负载端电源输入线是否接好。

* 在通电工作前，检查控制板按本身实际要求接好连线，然后把可控硅触发端的控制线先断开，不要连接至负载，确定无误后通电工作，再根据自身需求进入菜单设置，修改控制板的相关参数，完成后把可控硅触发板的控制线连接好负载，则可以进行实际运行操作。

* 详细参照本控制板使用说明书接线图正确接线，为防止干扰，给定控制线，可控硅触发线，主电路电源线最好分别接线。如果不分开走线，给定控制线请使用绞合屏蔽线；同时严格遵守控制板与可控硅接线的对应关系。

* 通电前，请仔细检查接线，断开负载，接入一小功率阻性假负载试验，建议接入220V/500W X2灯泡做试验性负载。在用白炽灯做负载进行调试时，按启动键观看白炽灯的亮度变化情况，如果白炽灯能根据不同设定值连续平滑变化，则控制板接线正常；如果出现失控则不正常，请立取关掉电源，检查是否接线错误以免烧坏器件。控制板调试正常后，则可以接入真负载进行运行工作。

* 如果晶闸管装置需要作绝缘测试时，请您从装置上取下控制板，否则可能造成控制板永久性的损坏。

* 在使用中，控制板以外其它部件的损坏，本公司概不负责。

* 服务承诺：在用户正常使用操作内，提供一年免费保修服务。在保修期满后，继续提供技术支持和帮助，在此期间，更换零部件以成本价提供。

在操作本控制板前，请先详细阅读说明书，以免出现误操作及意外事故！！！

产品概述：

TC360三相整流可控硅触发板为高度数字化军工品质设计，支持网络远程控制及现场控制，Fuzzy-PID参数开放性调节，集开环调压、闭环恒压和恒流三种调节方式于一体，控制可控硅实现恒压限流或恒流限压，功能参数设定采用按键操作，故障报警、界面参数采用LED数码管显示，设定参数自动储存。控制板带自动判别相位、缺相保护、上电软起动、缓关断、恒流输出、恒压输出、过压保护、过流保护、工作状态指示等功能。具有三相全控桥式整流、双反星型整流及可控硅反并联交流触发方式，可触发5000A以下的可控硅，适用于工业各领域的电压电流调节的阻性负载、感性负载、容性负载、变压器一次侧等各种负载类型，广泛应用于电解电镀、充放电、三相晶闸管电源、电加热温控等设备。

本触发板采用工业级高性能微处理器，持续引领行业内核心控制算法及软件技术的创新，控制软件包的结构及单片机处理速度可以保证所有控制回路的调节作用在主电路六个可控硅桥的转换时间内完成，以保证电压电流环的采样时间小于3.33mS（50HZ电源）或2.77mS（60HZ电源），以获得优越的性能。

该三相数字整流可控硅触发板具有多种给定控制信号选择，支持0-5Vdc、0-10Vdc、0-10mA、4-20mA等模拟量输入自动控制模式，也可用电位器（10K 2W）及通过面板按键手动控制，灵活方便，所有参数均为数字量，无温度漂移变化，提高了调节精度和电源利用效率，减少对电源的污染，具有稳压精度高，可靠稳定性好。同时本控制板具有强抗干扰能力，采用独特防干扰措施，恶劣干扰环境正常运行，输出全部采取隔离技术，具有多种保护功能，适用范围宽。

一、技术规格：

1.1、工作电源：220VAC/380VAC ±10% 50/60HZ （可根据客户要求订制）

1.2、电压调节范围：0～100%

1.3、电流调节范围：0～100%

1.4、负载适应调节电压：AC220V/380V/660V

1.5、移相范围：0-175° 调节输出分辨率：1/1000 稳定精度：优于 ±1%

1.6、输入信号：面板按键操作、DC0-5V、1-5V、DC0-10V、0-10mA、0-20mA、4-20mA、10K电位器调节

1.7、触发电流：≥ 750mA 触发容量：≤ 5000A单双向可控硅

1.8、PID动态响应时间：≤50mS，超调量：≤10%

1.9、三相触发不平衡度：≤ 0.3°

1.10、报警继电器触点容量：250VAC/10A（阻性）

1.11、适用负载：各种阻性、感性、容性及变压器一次测等各种负载

1.12、工作环境温度：-20℃～60℃ 相对湿度：≤90%RH（无结霜）

1.13、绝缘体强度：2500VAC 1分钟

1.14、外形尺寸：240X160X50mm

1.15、开孔尺寸：225X145mm

1.16、重量：1KG

二、性能特点：

2.1、高性能微处理器，元器件采用高稳定性的进口器件，全自动SMD工艺制造，性能稳定可靠。

2.2、具备数字恒流恒压功能及限流限压功能，对负载进行精确的控制，过流过压过温异常保护及紧急停止功能。

2.3、双排LED显示窗口实时显示运行各种状态，输入键盘具有自动锁定功能，防止误操作。

2.4、智能PID控制方案，参数开放性，可以灵活设定成任何物理量，适应不同性质负载，控制精度高，动态特性好。

2.5、完善的故障检测及报警功能，实时检测负载电流、负载电压、控制信号、反馈信号丢失等参数。

2.6、接口兼容性：支持0-5Vdc、0-10Vdc、0-10mA、4-20mA等输入自动控制模式，与各种仪表、PLC信号直接接口；也可用电位器或面板按键手动控制。

2.7、缺相保护：主回路电源出现缺相时报警提示，并实时控制负载停止输出。

2.8、软启动：在启动时，输出电压会从零开始逐渐增大到100%，以消除对电网及负载的冲击，软启动时间参数可设置。

2.9、缓关闭：在关闭时，输出电压会从100%开始逐渐减小到零，以消除对电网及负载的冲击，缓关闭时间参数可设置。

2.10、具有自动识别相序功能，对控制板供电电源无相序要求，无需外接同步信号，免调试，接线方便。

2.11、电流环（电压环）反馈输入信号支持互感器、霍尔电流（电压）传感器、0-75mV分流器、0-5V等各种模拟量输入信号。

2.12、可控硅驱动接口带双排LED灯指示，绿灯指示触发板是否故障，红灯指示外接控制线是否正确，可以快速检查出错位置。

2.13、控制板具有防可控硅触发接口烧坏保护设计，支持输入输出多功能可扩展板。

2.14、先进的MODBUS现场总线通讯功能，RS485全隔离控制(选配项)。

2.15、远程控制或现场控制方式，同时具备控制板间通讯控制功能，实现一对多台的同步运行控制(选配项)。

2.16、线路板全部涂三防漆保护，具有优越的绝缘、防尘、防潮湿、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。

三、参数设置与使用操作说明：

3.1、面板操作及状态说明：

面板名称功能说明

① FN键功能键。

② SET设置键按三秒进入参数设置状态；当在设定界面时，短按键时作为切换参数功能。

③ ▲键参数修改时，增加参数值。

④▼键参数修改时，减少参数值。

⑤ A显示窗该显示窗显示内容为XXX时，显示值为当前输入信号的百分比值；当出错时则显示各种报警状态。

⑥ B显示窗运行状态时显示为RUN，处于停止状态时显示为OFF。

⑦ CV状态指示灯（绿色）指示灯亮时，表示控制板处于恒压调节状态；当CV与CC两个指示灯同时不亮时，则表示控制板处于开环调压状态。

⑧ CC状态指示灯（绿色）指示灯亮时，表示控制板处于恒流调节状态。

⑨ AL报警指示灯（红色）当出现负载过流过压过温及缺相情况时，此指示灯会常亮提示，并关断负载端输出。

⑩ LOCK锁定指示灯（红色）当设置参数处于锁定状态时，此指示灯会常亮提示，此状态下不能进行参数的修改。

3.2、菜单功能设置操作（操作前键盘请先解锁）：

在停止工作状态下，按 SET 键三秒以上，控制板进入参数设定状态，功能参数值显示闪烁，短按SET 键切换下一个设置功能，按 ▲ 或者 ▼ 键可以修改参数值，设定完成后再长按SET键三秒或十秒内无操作，控制板自动保存当前值，回到刚才显示的数据，并自动执行该动作，下次开机时根据存储的数据自动工作。

主菜单显示代码及说明（A窗口显示）：

功能参数恒压模式恒流模式开环调压默认值参数单位备注 Fc X：工作模式设定 ● ● ● 0 --

X是0～2的数字，0为恒压模式；1为恒流模式；2为开环

调压模式。

Co X：输入信号设定 ● ● ● 1 --

X是0或1的数字，0为控制板上按键操作；1为外接输入信

号，如0-5Vdc、0-10Vdc、0-10mA、4-20mA、电位器等。

HU X：限压值设定 ○ ● ○ -- %

X是1～99的数字，99时再往上调显示--，--时表示取消限

压保护。

oU X：过压值设定 ● ● ● -- %

X是1～99的数字，99时再往上调显示--，--时表示取消过

压保护。

HA X：限流值设定 ● ○ ○ -- %

X是1～99的数字，99时再往上调显示--，--时表示取消限

流保护。

oA X：过流值设定 ● ● ● -- %

X是1～99的数字，99时再往上调显示--，--时表示取消过

流保护，一般为负载额定电流的1.2倍。

do X：软启动时间设定 ● ● ● 10 秒钟 X是1～90的数字。

dc X：缓关闭时间设定 ● ● ● 10 秒钟 X是0～90的数字。

F X：移相范围限定 ● ● ● -- %

X是1～100的数字，对应移相角度0-180°。

P X：相位偏移校准 ● ● ● 0 角度 X是-30°～30°的数字。当主回路中有变压器时，如△/Y变压器，此时变压器的初级与次级之间将会产生相位差，则需调节此参数。

lk X：功能保留 ● ● ● 0 -- 功能保留。

注意：1、● 表示有此项设定菜单，○ 表示无此项设定菜单。

2、外接输入信号，本触发板出厂默认为0-5V或电位器，如需其它控制输入信号请与本公司技术人员联系或订制。

3.3、PID调节显示代码及说明（A窗口显示）：

功能参数设定参数值默认值备注

PID X：PID模式设定 1～4 1 注意：按 FN键三秒以上，控制板进入PID参数设定状态，操作方式同主菜单方式。

P X：P值设定 1～32 -- PID模式1为快速PID调节（适用于阻性负载恒压恒流），2为中速PID调节，3为慢速PID

I X：I值设定 1～32 -- 调节（适用于感性容性负载恒压恒流），4为人工整定PID调节，用户可以调整P参数、I参

d X：D值设定不可调节 10 数。

3.4、安全保护显示说明（保护提示时控制板显示Err x，相应继电器动作并切断输出控制）：

Err1缺相U线处 Err5过压报警提示，当过压信号超过设定过压值连续3秒后动作Err2缺相V线处 Err6超温保护，检测可控硅散热器的温度

Err3缺相W线处 Err7功能保留，请联系公司技术人员

Err4过流报警提示，当过流信号超过设定过流值连续10秒后动作Err8当出现紧急情况时，按下紧急停止键后的提示

3.5、键盘锁定方式：

通过同时长按▲ 与 ▼ 键三秒，进行解锁/开锁，锁定时LOCK指示灯长亮；每次上电后默认为锁定状态，防止设定参数被非法修改或误操作，用户在进入菜单设置前需先解锁。

四、输出控制方式操作说明：

4.1、恒压与恒流反馈输入端口如左下图：

恒压反馈时，如负载前面加了变压器隔离控制的，负载端取反馈电压时可以通过加两个电阻分压来取信号，反馈信号DC0-5V变化，连接至Vout与GND恒压反馈接口处，请参考右下接线图；或采用额定输出电压为0-5V霍尔电压传感器。

恒流反馈时请采用霍尔电流传感器，接至恒流反馈接口处，反馈电压信号DC0-5V（出厂默认）；如采用分流器采样电流信号时连接至Iout与GND请事先说明；如采用互感器作过流保护时需配扩展板。

4.2、在设置为Co=0时，直接用控制板上的按键以数字方式进行恒压或恒流输出操作，数字化的调节显示也为用户了解设备的运行情况提供精确的参考数据，在此模式时，外接给定输入信号不起作用。

恒压输出设定：Fc=0控制板在恒压输出状态时（A窗口显示数值为当前输入信号的电压百分比值），短按一下SET键后进入电压值设定，此时显示窗口闪动显示，按▲ 或者 ▼ 键可以增加或减小电压设定值，长按键则会连续快速进行调整，自动按设定值调节电压输出，无任何按键动作五秒时或再短按一下SET 键后自动保存设定值并返回正常工作状态。

恒流输出设定：Fc=1控制板在恒流输出状态时（A窗口显示数值为当前输入信号的电压百分比值），短按一下SET键后进入电流值设定，此时显示窗口闪动显示，按▲ 或者 ▼ 键可以增加或减小电流设定值，长按键则会连续快速进行调整，自动按设定值调节电流输出，无任何按键动作五秒时或再短按一下SET键后自动保存设定值并返回正常工作状态。

开环调压输出设定：Fc=2控制板在开环调压输出状态时（A窗口显示数值为当前输入信号的电压百分比值），短按一下SET键后进入电压值设定，此时显示窗口闪动显示，按▲ 或者 ▼ 键可以增加或减小电压设定值，长按键则会连续快速进行调整，自动按设定值调节电压输出，无任何按键动作五秒时或再短按一下SET键后自动保存设定值并返回正常工作状态。

4.3、在设置为Co=1时，本控制板可以接受多种外部工业标准信号或传感器等输入信号控制运行状态，（0-5Vdc、0-10Vdc、0-10mA、4-20mA输入信号连接到VR与GND端口上），面板上按 ▲或 ▼键调节电压或电流将失效，只能进行功能参数设置。外部输入输号控制生效，此时控制板根据外接输入信号自动控制运行，外接0-5Vdc、0-10Vdc、0-10mA、4-20mA及电位器等输入信号，只能选择其中一种信号，如有特殊要求请跟本公司技术人员联系及订制。显示窗口上会显示当前电压或电流反馈信号的信号百分比值，同时将根据外接输入信号进行恒压或恒流控制。

4.4、启动或停止输出：外接控制端口上连接好控制开关，对应按RUN或OFF 位置键来实现启动或停止（B窗口显示工作状态），停止状态时显示“OFF”，表示控制板进入停止输出状态；运行状态显示“RUN”，表示控制板进入运行输出状态。

4.5、紧急停止控制（如不用可以不接急停开关）：

当负载输出或设备有意外发现时，通过控制GND与A3的急停开关讯速停止输出。

4.6、温控保护（如不用可以不接温控开关）：

本控制板外接端口监测功率散热器件温度超过75℃时将停机输出，以保护本机及功率器件；请选择75℃常开型温控开关连接至GND与A2端口。

4.7、电流电压参数快捷设定参考方式：

本控制板输入信号值采用百分比设定方式，为方便用户设定此类参数，请在运行状态时短按FN键，此时A显示窗口会闪动显示U XXX，再次短按FN键切换显示A XXX，当前的显示值为电压U或电流A反馈端的信号值，用户设定时参考反馈信号可以快速准确地设定电流电压参数。

五、控制原理简介：

5.1、闭环恒压方式：在负载电流小于电流限制参数时，微处理器将电压反馈信号和给定信号比较，当电压反馈信号小于给定信号时，微处理器将增加输出直到电压反馈信号与给定信号相等，当电压反馈信号大于给定信号时，微处理器将减小输出直到电压反馈信号与给定信号相等。这种调节方式只要输入信号不变，即使电源电压变化或负载阻抗发生变化负载电压始终维持不变（不包括电网和负载阻抗瞬间突变），具有电流限制功能，电流限制具有优先权。示意图如下：

5.2、闭环恒流方式：在负载电压小于电压限制参数时，控制板的微处理器将电流反馈信号和给定信号比较，当电流反馈信号小于给定信号时，微处理器将增加输出直到电流反馈信号与给定信号相等，当电流反馈信号大于给定信号时，微处理器将减小输出直到电流反馈信号与给定信号相等。这种调节方式只要输入信号不变，即使电源电压变化或负载阻抗发生变化负载电流始终维持不变（不包括电网和负载阻抗瞬间突变），具有电压限制功能，电压限制具有优先权。示意图如下：

5.3、开环控制方式：控制板的微处理器将输入信号经过线性化后直接变换成可控硅导通角触发输出，在这种调节方式下电源电压或功率变化时控制板输出也随着变化，具有过压和过流保护功能。示意图如下：

5.4、可控硅应用中不同控制方式的输出波形比较：

备注：上图中的黑色部分表示可控硅处于导通工作状态

外接控制端子定义:

反馈隔离型全控桥式整流接线：

反馈隔离型变压全控整流接线变压器此时需根据变压器的初次级相位差来调节参数经验值为或(-3030，，）：

P △/Y

反馈隔离型变压全控整流接线变压器(Y/Y ）：

反馈隔离型变压器一次侧整流接线：

反馈隔离型双反星型整流接线：

带平衡电抗器的此时需根据变压器的初次级相位差来调节参数经验值为或（，）P -3030

反馈隔离型变压器一次侧整流接线：

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

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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

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

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

三相全控桥式整流电路仿真实验

三相全控桥式整流电路仿真实验学院：交通院专业:交通设备与控制工程班级：1402 姓名：刘喜文学号：06 一、日期：实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理；

（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。（3）了解三相桥式全控整流电路 MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。（4）掌握SIMULINK模型库的调用，构成电力电子系统并利用MATLAB对系统进行仿真。二、实验说明本实验利用MATLAB软件对电力电子系统进行仿真实验。我们是现场在实验室里建立好模型，然后仿真好，截图。中间只有两天就要交报告，所以时间上还是非常紧的。 MATLAB/SIMULINK/Power System Blockset模型库中包含了常用的电力电子器件模型和整流、逆变电路模块以及相应的驱动模块，使用这些模块构建和编辑电力电子电路并仿真很方便的。MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型，它只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符，而没有考虑器件内部的细微结构，属于系统级模型。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用，也就是要有电流的回路，但是器件的驱动仅仅是取决于门极信号的有无，没有电压型和电流型驱动的区别。电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因此，在MATLAB中电力电子器件模型中也已经并联了简单的RC串联缓冲电路，简单缓冲电路的RC值可以在参数表中设置。三、实验原理三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成（见下图）。6个晶闸管依次相隔60°触发，将交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬间都有两个晶闸管同时导通（上桥臂和下桥臂各一个）。整流变压器采用三角形/星型联结是为了减少3的整倍数次谐波电流对电源的影响。

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

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

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的工作原理

图1 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路的工作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 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

三相桥式全控整流电路课程设计文稿

湖北民族学院三相桥式全控整流电路的设计学生姓名：林博指导教师：徐超专业：电气工程及其自动化班级：K0312416 学号；K081241138

摘要电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。本文主要介绍三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图,由工频三相电压380V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因此控制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。本电路图主要由芯片C8051-F020微控制器来控制并在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制6个SCR。在负载端取出整流电压,负载电流到C8051-F020模拟口,然后由MCU处理后发出信号控制SCR的导通角的大小。在本课题设计开发过程中,我们使用KEIL-C开发软件,C8051开发系统及PROTEL-99,并最终实现电路改造设计,并达到预期的效果。关键字：MCU;SCR;电力电子;导通角;KEIL-C

目录摘要 (2) 1、原理及方案 (4) 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) 3.2KJ004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) 5.1MATLAB建模 (16) 5.2MATLAB仿真 (18) 5.3仿真结构分析 (19) 课程设计体会 (21)

三相桥式全控整流电路实验报告

实验三三相桥式全控整流电路实验一．实验目的 1．熟悉MCL-18, MCL-33组件。 2．熟悉三相桥式全控整流电路的接线及工作原理。二．实验内容 1．MCL-18的调试 2．三相桥式全控整流电路 3．观察整流状态下，模拟电路故障现象时的波形。三．实验线路及原理实验线路如图3-12所示。主电路由三相全控整流电路组成。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。三相桥式整流电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。四．实验设备及仪器 1．MCL—Ⅱ型电机控制教学实验台主控制屏。

2．MCL-18组件 3．MCL-33组件 4．MEL-03可调电阻器（900W） 6．二踪示波器 7．万用表五．实验方法 1．按图3-12接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）打开MCL-18电源开关，给定电压有电压显示。（2）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极、阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。注：将面板上的Ublf接地（当三相桥式全控整流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时），将I组桥式触发脉冲的六个琴键开关均拨到“接通”，琴键开关不按下为导通。（4）将给定输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，在Uct=0时，调节偏移电压Ub，使a=90o。(注：把示波器探头接到三相桥式整流输出端即U d 波形, 探头地线接到晶闸管阳极。) 2．三相桥式全控整流电路（1）电阻性负载按图接线，将Rd调至最大450W (900W并联)。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出电压U uv、U vw、U wu，从0V调至70V(指相电压)。调节Uct，使a 在30o~90o范围内变化，用示波器观察记录a=30O、60O、90O时，整流电压u d=f（t），晶闸管两端电压u VT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2 数值。 30° 60° 90° αUd (V)U2 (V) 30°14370 60°9070 90°2370 3．电感性负载按图线路，将电感线圈(700mH)串入负载，Rd调至最大(450W)。调节Uct，使a 在30o~90o范围内变化，用示波器观察记录a=30O、60O、90O时，整流电压u d=f（t），晶闸管两端电压u VT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2 数值。

三相桥式全控整流电路

控制系统仿真与设计综合实验报告实验题目：三相桥式全控整流电路仿真（阻感负载）实验性质：综合性实验时间：2020年12月13日班级：姓名：学号：指导教师：陈晓云大连民族大学机电工程学院

1 实验目的及要求（1）练习MATLAB 的SIMULINK 和SimPowerSystem 模块库的使用，熟悉两个模块库中模块的内容和模块的用途。（2）掌握系统的建模方法。（3）用MATLAB 的SIMULINK 对三相桥式全控整流电路进行仿真分析。 2 电路原理交流调压线路有采用晶闸管器件的相位控制和采用全控元件的PWM 控制两种方式，这里主要介绍晶闸管控制的交流调压电路。PWM 控制的交流调压仿真在前节介绍的直流-直流变流仿真基础上很容易实现。由晶闸管控制的三相桥式全控整流电路如图2.1所示。图2.1 三相桥式全控整流电路原理图 3 建立仿真模型在 MA TLAB 的菜单栏上点击 File ，选择 New ，再在弹出菜单中选择 Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。之后在simulink 菜单下面找到simpowersystems 从中找出所需的晶闸管，交流电源，电压表，电流表，示波器，阻感负载等。连接电路图如图3.1所示。图3.1 仿真电路连接图

4 设置仿真参数 1）电源参数设置：三相电源的电压峰值为220V，频率为50Hz，相位分别为0°、-120°、120°，如图4.1所示。图4.1电源参数设置图4.1电源参数设置

2）触发角设置：给定alph设置为60°，如图4.2所示。图4.2触发角设置 3）6脉冲发生器设置：频率为50Hz，脉冲宽度取1°，选择双脉冲触发方式，如图4.3所示。图4.3 6脉冲发生器设置

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