并联多重12脉可控整流电路

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）

题目：并联多重12脉可控整流电路（220Ｖ／200Ａ）

院（系）：电气工程学院

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：（签字）

起止时间：

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室： 电气

注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学号

140304051 学生姓名 赵忠鹏 专业班级 电气（光伏）142 设计并联多重12脉可控整流电路（220Ｖ／200Ａ）

课程设计（论文）任务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数

实现功能

采用多脉整流，以减小输出直流的脉动，为1台额定电压220V 、功率为

40kW 的直流电动机提供直流可调电源，以实现直流电动机的调速。

设计任务

1、方案的经济技术论证。

2、主电路设计。

3、通过计算选择整流器件的

具体型号。4、确定变压器变比及容量。5、触发电路设计或选择。6、绘制相关电路图。7、进行matlab 仿真。8、完成设计说明书。

要求

1、文字在4000字左右。

2、文中的理论分析与计算要正确。

3、文中的图表工整、规范。

4、元器件的选择符合要求。

技术参数

1、交流电源：三相380V 。

2、整流输出电压Ud 在0～220V 连续可调。

3、整流输出电流最大值200A 。

4、直流电动机负载。

5、根据实际工作情况，最小控制角取20～300左右。

工作计划 第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；主电路设计；第4天：过压、过流保护方案及散热设计；第5天：确定变压器变比及容量；第6天：确定平波电抗器；第7天：选择器件(电力电子器件、断路器或接触器、熔断器、保护元件、导线材料及截面等)；第8天：触发电路设计及辅助电源设计；第9天：matlab 仿真、总结并撰写说明书；第10天：答辩

指导教师评语及成绩

平时： 论文质量： 答辩：

总成绩： 指导教师签字：

年 月 日

摘要

近些年来随着电力电子技术的快速发展，电力电子技术已广泛应用于各个领域。直流整流器是以电力电子技术为基础发展起来的。它是利用电力电子技术的基本特点以小信号输入控制很大的功率输出，放大倍数极高，这就是电力电子设备成为强、弱电之间接口的基础。利用这一特点能获得节能、环保、高效、高可靠性、安全良好的经济效益。

整流电路是将交流电能变为直流电能的一种装置，整流电路是电力电子电路中出现最早的一种。它的发展还与其他许多基础学科有着紧密的联系，如微电子技术、计算机技术、拓扑学、仿真技术、信息处理与通信技术等等。每一门学科或专业技术的重大发展和突破都为电力电子技术的发展带来了巨大的推动力。

关键词:整流电路；触发电路；保护电路；MATLAB仿真

目录

第1章绪论 (1)

1.1电力电子技术概况 (1)

1.2本文设计内容 (1)

第2章并联多重12脉整流电路设计 (3)

2.1并联多重12脉整流电路总体设计方案 (3)

2.2具体电路设计 (4)

2.2.1主电路设计 (4)

2.2.1触发电路设计 (5)

2.2.2保护电路设计 (6)

2.3元器件型号选择 (8)

2.3.1主电路参数选择 (8)

2.3.2晶闸管参数选择 (8)

2.4系统调试或仿真、数据分析 (9)

2.4.1 MATLAB仿真软件简介 (9)

2.4.2并联12脉波整流电路建模 (9)

2.4.3并联12脉波整流电路仿真波形及数据分析 (10)

第3章课程设计总结 (12)

参考文献 (13)

第1章绪论

1.1电力电子技术概况

随着工业技术的飞速发展，人们对所使用的电能的质量要求越来越高；在能源日益危机的今天，以高效节能、优质合理使用电能为特点的电力电子装置得到了前所未有的发展。然而，电力电子技术在给人们的生活带来方便的同时，也引发了新问题，即对电网的污染问题。传统的整流电路一般采用不控整流，输出并联大电容滤波。这种电路的优点是具有很高的可靠性，简单易用，不需要控制电路。但即使负载为纯阻负载，由于滤波电容的使用，整流电路的入端电流为脉冲电流，谐波含量十分丰富。另外由于对输出电压没有控制，输出电压随负载波动变化较大，使得下一级电路的设计必须留出一定的裕量，造成对器件使用效率的限制。在一些电路中采用相控整流虽然可以对输出直流电压进行控制，但是这种电路的入端电流谐波含量很高，而且还造成电流的滞后。

整流装置功率越大。它对电网的干扰也越严重。而在一个电源周期中整流输出电压脉波数ITI越多．则输出电压中的谐波阶次越高，谐波幅值越小．整流特性越好，同时整流装置的交流电流中的谐波频率越高，谐波电流数值也越小。为了减轻整流装置谐波对电网的影响，可采用12脉波．甚至更高次脉波的多相整流电路。

1.2本文设计内容

由于可控整流装置用来驱动直流电动机(其容量较大)，容易引起交流侧的高次谐波，对电网的干扰严重。采用12脉波全控整流电路（多重化整流电路），这种整流电路的功率因数较高，对减少电网中的谐波干扰十分有效，可以有效地消除电力系统中较高次数的谐波。

根据电力电子器件以及电力电子技术对整流电路进行设计，计算出相关元器件的数值，熟练掌握晶闸管及整流管的工作特性。结合所学的知识设计主电路，阐述并联多重12脉整流电路的工作过程及波形；主电路中所用器件的参数计算，并根据参数值选择所用晶闸管、二极管等设备。其次研究了晶闸管的触发电路和构成触发电路的各个环节的工作状况；从而使整流装置的各项指标达到设计的要