单相桥式可控整流电路设计..
基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义目录1. 引言1.1 背景和意义1.2 结构概述1.3 目的2. 单相桥式可控整流电路的基本原理2.1 桥式整流电路概述2.2 可控整流电路原理介绍2.3 Matlab在电路仿真中的应用3. 环节仿真设计步骤与方法3.1 仿真设计的准备工作3.2 桥式可控整流电路参数设置与模型建立3.3 信号源设计与输入波形调整4. 结果分析与讨论4.1 输出电压与负载特性分析4.2 输入功率和效率计算及分析4.3 控制方式对输出特性的影响分析5. 结论与展望5.1 结论总结和发现归纳5.2 设计中存在问题及改进方向提议1. 引言1.1 背景和意义随着电力系统的快速发展,可控整流技术作为一种重要的电能转换技术在电气领域中得到广泛应用。
而单相桥式可控整流电路作为可控整流技术的典型代表之一,具有显著的优势和重要的应用价值。
单相桥式可控整流电路被广泛应用于直流电源、交直流变频器、焊接设备以及伺服驱动等领域。
其主要功能是将交流电转换为带有直流成分的输出电压,并通过调节触发角来实现对输出电压幅值和形状的精确控制。
这种控制方式可以根据需要灵活地调整输出信号,达到各种特定使用要求。
因此,对于单相桥式可控整流电路进行准确的仿真设计和性能分析,是深入理解其工作原理和提高其运行效率的重要手段。
1.2 结构概述单相桥式可控整流电路由四个晶闸管连接而成,组成一个反并联结构。
其中两个晶闸管连接在正半周机架上,另外两个晶闸管连接在负半周机架上。
通过适当地触发晶闸管的导通,可以实现对输出电压大小和形状的精确控制。
1.3 目的本文旨在利用Matlab软件对单相桥式可控整流电路进行环节仿真设计,并验证其性能。
具体目的包括以下几点: 1. 理解单相桥式可控整流电路的基本原理和工作方式; 2. 建立合适的仿真模型,模拟出整流电路的运行过程; 3. 通过仿真结果分析输出电压与负载特性、输入功率和效率等参数变化情况; 4. 分析不同控制方式对输出特性的影响,并提出改进方案。
单相桥式全控整流电路实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除单相桥式全控整流电路实验报告篇一:实验五单相桥式全控整流电路实验实验五单相桥式全控整流电路实验一.实验目的1.了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2.研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
3.熟悉mcL—05锯齿波触发电路的工作。
二.实验线路及原理参见图4-7。
三.实验内容1.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2.单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3.单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四.实验设备及仪器1.mcL系列教学实验台主控制屏。
2.mcL—18组件(适合mcL—Ⅱ)或mcL—31组件(适合mcL—Ⅲ)。
3.mcL—33组件或mcL—53组件(适合mcL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ)4.mcL—05组件或mcL—05A组件5.meL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6.meL—02三相芯式变压器。
7.双踪示波器8.万用表五.注意事项1.本实验中触发可控硅的脉冲来自mcL-05挂箱,故mcL-33(或mcL-53,以下同)的内部脉冲需断x1插座相连的扁平带需拆除,以免造成误触发。
2.电阻Rp的调节需注意。
若电阻过小,会出现电流过大造成过流保护动作(熔断丝烧断,或仪表告警);若电阻过大,则可能流过可控硅的电流小于其维持电流,造成可控硅时断时续。
3.电感的值可根据需要选择,需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4.mcL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到mcL-33面板,应注意连线不可接错,否则易造成损坏可控硅。
同时,需要注意同步电压的相位,若出现可控硅移相范围太小(正常范围约30°~180°),可尝试改变同步电压极性。
5.逆变(:单相桥式全控整流电路实验报告)变压器采用meL-02三相芯式变压器,原边为220V,中压绕组为110V,低压绕组不用。
6.示波器的两根地线由于同外壳相连,必须注意需接等电位,否则易造成短路事故。
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)解读

1 单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍1.1 单相桥式全控整流电路设计方案1.1.1 设计方案图1设计方案1.1.2 整流电路的设计主电路原理图及其工作波形图2 主电路原理图及工作波形主电路原理说明:(1)在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。
(2)在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
(4)在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。
2 触发电路的设计2.1 晶闸管触发电路触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电流,使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。
根据控制要求决定晶闸管的导通时刻,对变流装置的输出功率进行控制。
触发电路是变流装置中的一个重要组成部分,变流装置是否能正常工作,与触发电路有直接关系,因此,正确合理地选择设计触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全,可靠,经济运行的前提。
,开始启动A/D转换;在A/D转换期间,START应保持低电平。
2.1.1 晶闸管触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。
触发电路对其产生的触发脉冲要求:(1)触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
(2)触发信号应有足够的功率(触发电压和触发电流)。
(3)触发脉冲应有一定的宽度,脉冲的前沿尽可能陡,以使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义

基于matlab的单相桥式可控整流电路环节仿真设计目的和意义一、引言随着电力电子技术的发展,可控整流电路在众多领域得到了广泛应用。
单相桥式可控整流电路作为其中一种重要类型,其性能优劣直接影响到整个电力系统的运行效率。
为了更好地研究单相桥式可控整流电路的性能,本文采用MATLAB软件对其进行仿真设计。
MATLAB以其强大的计算能力和图形显示功能,在电路仿真领域取得了显著成果。
以下将详细介绍基于MATLAB的单相桥式可控整流电路环节仿真设计的目的和意义。
二、目的和意义1.提高对单相桥式可控整流电路的理解通过对单相桥式可控整流电路的仿真设计,可以更加直观地展现电路的工作原理和性能特点。
在理论分析的基础上,结合MATLAB的仿真结果,有助于加深对单相桥式可控整流电路的理解。
2.验证MATLAB在电路仿真设计中的有效性MATLAB作为一种广泛应用于科学计算和工程仿真的软件,其在电路仿真设计中的有效性已得到广泛认可。
本文通过单相桥式可控整流电路的仿真设计,进一步验证了MATLAB在电路仿真设计中的优越性。
3.为相关领域的研究提供参考本文针对单相桥式可控整流电路的仿真设计,不仅可为电力电子、电气工程等领域的教学和研究提供理论支持,同时也有助于相关领域工程师在实际工程应用中进行参考。
三、MATLAB仿真步骤1.搭建单相桥式可控整流电路模型在MATLAB中,利用Simulink工具箱搭建单相桥式可控整流电路模型。
包括交流电源、变压器、整流桥、负载以及控制器等部分。
2.设置仿真参数和控制器根据实际应用需求,设置交流电源电压、频率等参数。
同时,针对单相桥式可控整流电路的特点,选择合适的控制器,如PID控制器、模糊控制器等。
3.进行仿真实验并分析结果在搭建好的仿真模型中,设置相应的仿真时间,运行仿真实验。
通过观察仿真结果,分析单相桥式可控整流电路的性能,如输出电压、电流等。
四、结论1.仿真结果的合理性分析通过与理论分析相比较,验证了单相桥式可控整流电路仿真结果的合理性。
单相桥式可控整流电路

图3-7 单相全控桥带阻感负载时的电路及波形 (接续流管)
接入VD:扩大移相范围,不让 ud出现负面积。 移相范围:0 ~ 180 ud波形与电阻性负载相同 Id由VT1和VT3,VT2和VT4, 以及VD轮流导通形成。
uT波形与电阻负载时相同。
3.2 单相桥式可控整流电路
4. 带反电动势负载时的工作情况
u2
a)
VT4
VT3
id
L ud
R
•u2过零变负时,由于电感的作用晶 闸管VT1和VT4中仍流过电流id,并
不关断。
•至ωt=π+α 时刻,给VT2和VT3加
触 发 脉 冲 , 因 VT2 和 VT3 本 已 承 受 正电压,故两管导通。
•VT2 和 VT3 导 通 后 , u2 通 过 VT2 和
3.2 单相桥式可控整流电路
一、单相桥式可控整流电路
1.带电阻负载的工作情况
α
➢ 工作原理及波形分析
VT1和VT4组成一对桥臂,在u2正 半周承受电压u2,得到触发脉冲 即导通,当u2过零时关断。
VT2 和 VT3 组 成 另 一 对 桥 臂 , 在 u2 正 半 周 承 受 电 压 - u2, 得 到 触 发脉冲即导通,当u2过零时关断。
➢ 由于电感存在Ud波形出现负面积,使Ud下降。 ➢ α可调范围: 0 ~ 90
3.2 单相桥式可控整流电路
➢接入VD:扩大移相范围,不让ud 出现负面积。 ➢移相范围:0 ~ 180 ➢ud波形与电阻性负载相同 ➢Id由VT1和VT4,V2和VT3,以 及VD轮流导通形成。
图3-10 单相桥式全控整流电路, 有反电动势负载串平波电抗器、接续流二极管
T
i2 a
单相桥式全控整流电路设计

单相桥式全控整流电路设计单相桥式全控整流电路是一种常用的电路,其具有可靠性高、效率高以及适用范围广等特点。
本文将对单相桥式全控整流电路进行详细的介绍和设计。
一、单相桥式全控整流电路的介绍单相桥式全控整流电路是一种采用可控硅器件实现直流电源的电路,常用于电子装置、自动控制和功率器件中。
其主要由四个可控硅管组成,将交流电源整流为直流电源。
在单相桥式全控整流电路中,可控硅管会根据触发脉冲的信号来控制其导通和截止,从而控制输出电压和电流的大小。
需要注意的是,触发脉冲的相位、脉宽和大小都会影响输出的电压和电流,因此需要根据具体应用场合来进行合理的设计。
二、单相桥式全控整流电路的设计1. 电源选型单相桥式全控整流电路需要有一个稳定的电源来提供交流电源,因此需要选择合适的电源。
一般来说,选择稳压电源、变压器、整流电路和滤波电路等电子元件构成的电源比较合适。
2. 器件选型在单相桥式全控整流电路中,需要选择适用的器件,如可控硅管、反向恢复二极管。
可以根据具体的应用场合来选择合适的器件。
3. 负载匹配在单相桥式全控整流电路中,需要考虑电路与负载的匹配问题,以确保输出电压和电流的稳定性。
通常可以采用变压器或电容等元件进行匹配。
4. 触发电路设计单相桥式全控整流电路中的可控硅管需要通过触发电路来控制其导通和截止,因此需要设计合适的触发电路。
触发电路的设计需要考虑触发脉冲的相位、脉宽和大小等因素,以确保输出电压和电流的精度和稳定性。
5. 整流电路设计在单相桥式全控整流电路中,需要设计合适的整流电路来将交流电源整流为直流电源。
整流电路的设计需要考虑输出电压和电流的大小和稳定性。
三、总结单相桥式全控整流电路是一种常用的电路,其利用可控硅管来实现直流电源的输出。
需要注意的是,设计单相桥式全控整流电路需要考虑多个因素,如电源选型、器件选型、负载匹配、触发电路设计和整流电路设计等。
只有在考虑全面的情况下,才能保证单相桥式全控整流电路的稳定性和精度。
单相桥式全控整流电路实验报告上海理工大学

单相桥式全控整流电路实验报告上海理工大学题目:单相桥式全控整流电路实验报告学校:上海理工大学实验目的:本实验旨在通过搭建单相桥式全控整流电路,研究和掌握全控整流电路的工作原理及其特性。
实验设备:1.单相桥式全控整流电路实验板2.变压器3.直流电源4.示波器5.电阻、电容等辅助元件实验原理:单相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变流器,可以实现交流电的直流化。
该电路由四个可控硅组成的桥式整流电路和一个触发电路组成。
在正半周和负半周的不同工作状态下,通过控制可控硅的导通时间,可以实现对输出电压的控制。
实验步骤:1.将实验设备接线正确连接,确保电路的安全性。
2.调节变压器的输入电压,使其输出适宜的交流电压。
3.打开直流电源,将其正负极分别接入桥式整流电路的两侧。
4.使用示波器测量输出电压的波形,并记录数据。
5.通过调节触发电路的触发角,改变可控硅的导通时间,观察输出电压的变化,并记录数据。
6.反复进行步骤4和步骤5,获得不同工作状态下的输出电压波形和特性。
实验结果:通过实验测量和记录,我们得到了不同触发角下的输出电压波形和特性曲线。
根据曲线分析,我们可以得出单相桥式全控整流电路在不同控制条件下的工作特性,如输出电压的平均值、脉动系数等。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了单相桥式全控整流电路的工作原理和特性。
我们成功地搭建了实验电路,并通过实验数据分析得出了电路的输出特性。
实验结果证明了该电路在不同工作状态下具有可控的输出特性,可广泛应用于交流电的直流化领域。
注意事项:在进行实验过程中,要注意电路的安全性和稳定性。
遵循实验室的操作规范,正确使用实验设备。
实验结束后,注意及时清理实验现场,并关闭相关设备。
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计反电势 电阻负载

单相全控桥式晶闸管整流电路的设计反电势电阻负载
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计反电势是指通过控制晶闸管的导通角度来控制电路的输出电压。
在整流电路中,当晶闸管导通时,电流从负载流过,形成一定的电压降,反电势即为这个电压降。
对于单相全控桥式整流电路而言,电路中有4个晶闸管,每个晶闸管都控制一个半周期的电流。
在正半周中,1和3晶闸管导通,电流通过负载,形成一定的反电势;在负半周中,2和4晶闸管导通,电流流向负载反方向,同样也会形成反电势。
设计反电势的方法主要是通过控制晶闸管的导通角度来调节电路输出的电压。
一般可以通过控制晶闸管的触发角来实现。
调整晶闸管的导通角度可以改变负载电流的截止角,从而影响负载电压,进而实现控制整流电路的输出电压。
在具体的电路设计中,可以使用适当的电路驱动电路和触发控制电路来实现对晶闸管的控制,从而实现所需的反电势。
至于电阻负载,它是指在整流电路输出端加入一个电阻来承载整流电路输出的电流。
在设计时,需要选择适当的电阻值来满足负载的电流要求。
同时,也要考虑电阻的功率和电流容量,以保证电阻能够正常工作并不发生过载。
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题目单相桥式全控整流电路姓名:_所在学院:_ _所学专业:班级_学号 __指导教师: __ __完成时间:_ ___目录摘要 (3)课程设计的目的及要求 (4)第1章总体设计方案 (5)1.1总体设计思路 (5)1.2主电路设计 (5)第2章触发电路的选择与设计 (7)2.1晶闸管的触发电路 (7)2.2锯齿波触发电路 (8)2.3集成化晶闸管移相触发电路 (9)第3章保护电路的设计 (10)3.1过电压保护 (10)3.2过电流保护 (11)第4章元器件参数计算选取与总电路图 (12)4.1整流电路参数计算 (12)4.2元件型号的选择 (14)4.3电路总接线图: (15)第5章心得与体会 (16)参考文献 (17)摘要单相桥式可控整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,其效率高原理及结构简单在单相整流电路中应用较多,在设计单相桥式可控整流电路时,从总电路电路出发根据负载择优选着方便的同步触发电路,并逐一设置各种保护电路使电路安全有效的运行,最终达到整流的目的。
课程设计目的及要求一.课程设计的目的其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识,独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告,进一步加深对变流电路基本理论的理解,提高运用基本技能的能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二.课程设计的要求(1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务。
(2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断。
(3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理。
(4)按时参加课程设计指导,定期汇报课程设计进展情况。
(5)广泛收集相关技术资料。
(6)独立思考,刻苦钻研,严禁抄袭。
(7)按时完成课程设计任务,认真、正确地书写课程设计报告。
(8)培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。
第1章总体设计方案1.1 总的设计方案电源→变压器→整流电路→负载↓变压器→触发电路↑1.2主电路的设计主电路原理图及其工作波形<1>、电阻性负载电阻性负载时输出波形:2>、电感性负载电感型负载时输出波形:<3>、带反电动势负载带反电动势负载时输出波形:b)i dOEu dωtI dOωt α θ δ第二章触发器的选择与设计2.1 晶闸管的触发电路常见的晶闸管触发电路(1)由V1、V2构成的脉冲放大环节和脉冲变压器TM和附属电路构成的脉冲输出环节两部分组成。
(2)当V1、V2导通时,通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发脉冲。
(3) VD1和R3是为了V1、V2由导通变为截止时脉冲变压器TM释放其储存的能量而设的。
(4)为了获得触发脉冲波形中的强脉冲部分,还需适当附加其它电路环节。
晶闸管触发电路应满足下列要求(1)触发脉冲的宽度应该保证晶闸管的可靠导通,对感性和反电动势负载的变流器采用宽脉冲或脉冲列触发,对变流器的启动,双星型带平衡电抗器电路的触发脉冲应该宽于30°,三相全控桥式电路应小于60°或采用相隔60°的双窄脉冲。
(2)脉冲触发应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3—5倍,脉冲前沿的陡度也要增加。
一般需达1-2A/us(3)所提供的触发脉冲不应超过晶闸管门极的电压、电流和额定功率,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。
(4)应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及主电路的电气隔离。
2.2锯齿波的触发电路电路输出可为双窄脉冲(适用于有两个晶闸管同时导通的电路),也可为单窄脉冲。
三个基本环节:脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。
此外,还有强触发和双窄脉冲形成环节。
脉冲形成环节由晶体管V4、V5组成,V7、V8起脉冲放大作用。
控制电压uco加在V4基极上。
电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出,其一次绕组接在V8集电极电路中。
脉冲前沿由V4导通时刻确定,脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。
锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波电压形成的方案较多,如采用自举式电路、恒流源电路等,本电路采用恒流源电路。
恒流源电路方案由V1、V2、V3和C2等元件组成,其中V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路同步环节触发电路与主电路的同步是指要求锯齿波的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。
锯齿波是由开关V2管来控制的,V2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交流电压决定。
V2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同步电压由正变负的过零点。
V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时间常数R1C1。
双窄脉冲形成环节内双脉冲电路:每个触发单元的一个周期内输出两个间隔60︒的脉冲的电路。
V5、V 6构成一个“或”门,当V5、V6都导通时,V7、V8都截止,没有脉冲输出。
只要V5、V6有一个截止,都会使V7、V8导通,有脉冲输出。
第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角α产生。
隔60︒的第二个脉冲是由滞后60︒相位的后一相触发单元产生(通过V6)。
在三相桥式全控整流电路中,器件的导通次序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6,彼此间隔60 ,相邻器件成双接通,所以某个器件导通的同时,触发单元需要给前一个导通的器件补送一个脉冲。
最终输出的脉冲波形为:锯齿波同步触发脉冲不受电网电压波动与波形畸变的直接影响,抗干扰能力强,而且移相范围宽。
(所以我选取该触发器做设计。
)2.3集成化晶闸管移相触发电路随着电力电子技术及微电子技术的发展,集成化晶闸管触发电路已得到广泛应用。
集成化触发电路具有体积小、功耗小、性能稳定可靠、使用方便等优点。
相控集成触发器主要有KC系列和KJ系列,广泛应用于晶闸管电力拖动系统、整流供电装置、交流无触点开关,以及交流和直流的调压、调速、调光等领域。
下面介绍KJ004晶闸管移相触发电路的工作原理。
集成触发器KJ004+15VKJ004电路原理图集成电路可靠性高,技术性能好,体积小,功耗低,调试方便,已逐步取代分立式电路。
KJ004与分立元件的锯齿波移相触发电路相似,分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。
其脉冲输出波形为右图所示:第三章保护电路的设计保护电路的设计在电力电子电路中,除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt 保护也是必要的。
3.1 过电压保护电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内应过电压两类。
外应过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因,包括:(1)操作过电压:由分闸、合闸等开关操作引起的过电压,快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。
(2)雷击过电压:由雷击引起的过电压。
内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程,包括:(1)换相过电压:由于晶闸管或者全控器件反并联的续流二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断能力,因而有较大的反向电流流过,使残存的载流子恢复,当其恢复了阻断能力时,反向电流急剧减小,这样的电流突变会因线路电感而在晶闸管阴阳极之间或与续流二极管反并联的全控型器件两端产生过电压。
(2 )关断过电压:全控型器件在较高的频率下工作,当器件关断时,因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。
过压保护要根据电路中过压产生的不同部位,加入不同的保护电路,当达到—定电压值时,自动开通保护电路,使过压通过保护电路形成通路,消耗过压储存的电磁能量,从而使过压的能量不会加到主开关器件上,保护了电力电子器件。
为了达到保护效果,可以使用阻容保护电路来实现。
将电容并联在回路中,当电路中出现电压尖峰电压时,电容两端电压不能突变的特性,可以有效地抑制电路中的过压。
与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量,同时抑制电路中的电感与电容产生振荡,过电压保护电路如图5所示。
3.2过电流保护晶闸管承受过电流的能力很低,若过电流数值较大且时间较长,则晶闸管会因热容量小而产生热击穿损坏。
为了使晶闸管不受损坏,必须设置过流保护,使晶交流侧自动开关或直流侧接触器跳闸。
其动作时间约为100~200ms,因此只能保护因机械过负载而引起的过电流,或在短路电流不大时,对晶闸管起保护作用。
(1)直流快速开关对于大容量高功率经常容易短路的场合,可采用动作时间只有2ms的直流快速开关。
它的断弧时间仅有25~30ms,装在直流侧可有效的用于直流侧的过载保护与短路保护。
它经特殊的设计,可以先于快速熔断器熔断而保护晶闸管。
但此开关昂贵复杂,使用不多。
快速熔断器闸管在被损坏之前就迅速切断电流,并断开桥臂中的故障元件,以保护其他元件。
晶闸管过流保护措施有以下几种。
(2)交流短路器交流短路器的作用是当过电流超过其整定值时动作,切断变压器一次侧交流电路,使变压器退出运行。
短路器动作时间较长,约为100~200ms。
晶闸管不能在这样长的时间里承受过电流,故它只能作为变流装置的后备保护。
(3)进线电抗器进线电抗器串接在变流装置的交流进线侧,以限制过电流。
其缺点是有负载时会产生较大的压降,增加了线路损耗。
(4)过电流继电器(5)过电流继电器可安装在直流侧或交流侧,在发生过电流时动作,使熔断器是最简单有效的且应用普遍的过流保护器件。
针对晶闸管的特点,专门设计了快速熔断器,简称快熔。
其熔断时间小于20ms,能很快的熔断,达到保护晶闸管的目的。
快熔的选择:快熔的额定电压U RN不小于线路正常工作电压的均方根值;快熔的额定电流I RN应按它所保护的原件实际流过的电流的均方根值来选择,而不是根据元件型号上标出的额定电流I T来选择,一般小于被保护晶闸管的额定有效值1.57I T。
快熔接法如右:其中交流侧接快速熔断器能对晶闸管元件短路及直流侧短路起保护作用,但要求正常工作时,快速熔断器电流定额要大于晶闸管的电流定额,这样对元件的短路故障所起的保护作用较差。
直流侧接快速熔断器只对负载短路起保护作用,对元件无保护作用。
只有晶闸管直接串接快速熔断器才对元件的保护作用最好,因为它们流过同—个电流.因而被广泛使用。
电子电路作为第一保护措施,快熔仅作为短路时的部分区段的保护,直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护,过电流继电器整定在过载时动作。
第四章 元器件参数计算选取与总电路图(假设负载为220v 电动机。
)4.1整流电路参数计算纯电阻负载时:由图知晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为 和 整流电压平均值为:α=0时,Ud = Ud0=0.9U2。
α=180︒时,Ud =0。
可见,α角的移相范围为180︒。
向负载输出的直流电流平均值为:流过晶闸管的电流平均值 :流过晶闸管的电流有效值为:变压器二次侧电流有效值I2与输出直流电流有效值I 相等,为有上两式得不考虑变压器的损耗时,要求变压器的容量为S =U2I2。