单相桥式可控整流001

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01单相可控整流电路

01单相可控整流电路

交流-直流(AC-DC)变换3.1 单相可控整流电路3.1.1 单相半波可控整流电路1.电阻性负载图3-1表示了一个带电阻性负载的单相半波可控整流电路及电路波形。

图中T为整流变压器,用来变换电压。

引入整流变压器后将能使整流电路输入、输出电压间获得合理的匹配,以提高整流电路的力能指标,尤其是整流电路的功率因数。

在生产实际中属于电阻性的负载有如电解、电镀、电焊、电阻加热炉等。

电阻性负载情况下的最大特点是负载上的电压、电流同相位,波形相同。

图3-1 单相半波可控整流电路(电阻性负载)晶闸管从开始承受正向阳极电压起至开始导通时刻为止的电角度度称为控制角,以α表示;晶闸管导通时间按交流电源角频率折算出的电角度称为导通角,以θ表示。

改变控制角α的大小,即改变门极触发脉冲出现的时刻,也即改变门极电压相对正向阳极电压出现时刻的相位,称为移相。

整流电路输出直流电压u d为(3-1) 可以看出,U d是控制角α的函数。

当α=0时,晶闸管全导通,U d=U d0=0.45U2,直流平均电压最大。

当α=π时,晶闸管全关断,U d=0,直流平均电压最小。

输出直流电压总的变化规律是α由小变大时,U d由大变小。

可以看出,单相半波可控整流电路的最大移相范围为180°。

由于可控整流是通过触发脉冲的移相控制来实现的,故亦称相控整流。

2.电感性负载当负载的感抗ωL d与电阻R d相比不可忽略时,这种负载称电感性负载。

属于电感性负载的常有各类电机的激磁绕组、串接平波电抗器的负载等等。

电感性负载时电路原理图及波形如图3-2所示。

在分析电感性负载的可控整流电路工作过程中,必须充分注意电感对电流变化的阻碍作用。

这种阻碍作用表现在电流变化时电感自感电势的产生及其对晶闸管导通的作用。

图3-2 单相半波可控整电流电路(电感性负载)大电感负载下造成输出直流平均电压下降的原因是u d波形中出现了负面积的区域。

如果设法将负面积的区域消除掉而只剩正面积的区域,就可提高输出直流电压的平均值。

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。

单相桥式可控整流电路设计

单相桥式可控整流电路设计

第1章 方案的选择1.1 主要元器件说明1.1.1晶闸管的选取:① 额定电压U Tn晶闸管的额定电压 {}RRM D RM Tn U U U ,min =U Tn ≥(2~3)U TM (1.1)U TM :工作电路中加在管子上的最大瞬时电压晶闸管承受最大电压为V V U U TM 1.3322222=⨯==考虑到2~3倍裕量..取80V .② 额定电流I T(AV)Ⅰ、所选晶闸管电流有效值I Tn 大于元件在电路中可能流过的最大电流有效值。

Ⅱ、 选择时考虑(1.5~2)倍的安全余量。

即I Tn =1.57.. I T(AV) =(1.5~2)I TMI T(A V)≥(1.5~2)57.1ITM(1.2)因为 ,则晶闸管的额定电流为()AV T I =9A(输出电流的有效值为最小值..所以该额定电流也为最小值)考虑到1.5~2倍裕量,取18A.即晶闸管的额定电流至少应大于18A.1.1.2 变压器的选取根据参数计算可知:变压器应选变比为10。

1.2 整流电路方案1:单相桥式半控整流电路图1.1 单相桥式半控整流电路d d TM 707.021I I I ==对每个导电回路进行控制..相对于全控桥而言少了一个控制器件..用二极管代替..有利于降低损耗!如果不加续流二极管..当α突然增大至180°或出发脉冲丢失时..由于电感储能不经变压器二次绕组释放..只是消耗在负载电阻上..会发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况..这使ud成为正弦半波..即半周期ud为正弦..另外半周期为ud为零..其平均值保持稳定..相当于单相半波不可控整流电路时的波形..即为失控。

所以必须加续流二极管..以免发生失控现象。

方案2:单相桥式全控整流电路图1.2 单相桥式全控整流电路此电路对每个导电回路进行控制..无须用续流二极管..也不会失控现象..负载形式多样..整流效果好..波形平稳..应用广泛。

变压器二次绕组中..正负两个半周电流方向相反且波形对称..平均值为零..即直流分量为零..不存在变压器直流磁化问题..变压器的利用率也高。

实验1单相桥式可控整流电路工作原理仿真

实验1单相桥式可控整流电路工作原理仿真

实验1 单相桥式可控整流电路工作原理仿真一、实验目的加深对单相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK模块,搭建单相桥式可控整流电路模型,以及如何利用脉冲发生器来构建晶闸管的触发脉冲,并利用仿真模型,示波器和多路测量器分析单相桥式可控整流电路在不同触发延迟角α、不同性质负载下的电流、输出电压波形。

二、实验系统组成及工作原理单相桥式全控整流原理电路三、实验所需软、硬件设备及仪器(1)计算机(装有windows XP以上操作系统);(2)MATLAB 6.1版本以上软件;四、实验内容单相桥式全控整流电路,电源电压为220V/50Hz,观察不同触发角(30=α°、90=α°)下阻性负载(Ω=2LR)与感性负载下(Ω=2LR,H01.0=L)时的输出电压、负载电流以及晶闸管的耐压波形等。

五、步骤及方法请详细写出仿真实验的步骤,并给出相应的模型、仿真结果及分析六、课后思考与总结(1)撰写仿真实验报告;(2)思考不同负载下的单相整流桥的工作原理,并仿真单相桥式半波可控电路,理解其(带续流二极管电路)在阻性和感性负载下的工作原理。

实验2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真一、实验目的加深对三相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK 模块,搭建三相桥式可控整流电路模型,以及如何构建三相桥式驱动电路——6脉冲驱动发生器,并利用仿真模型,分析三相桥式整流电路在不同触发延迟角α、不同性质负载下的电流、输出电压波形,学会用Fourier 分析模块分析相电流的谐波情况。

二、实验系统组成及工作原理三相桥式全控整流原理电路三、实验所需软、硬件设备及仪器(1)计算机(装有windows XP 以上操作系统); (2)MATLAB 6.1版本以上软件; 四、实验内容三相桥式全控整流电路,电源相电压为220V ,整流变压器输出电压为100V (相电压),观察整流器在不同负载,不同触发延迟角时,整流电路输出电压、电流波形,测量整流输出电压平均值,并观察整流器交流侧电流波形和分析其主要次谐波。

晶闸管单相桥式可控整流电路解读

晶闸管单相桥式可控整流电路解读

晶闸管单相桥式可控整流电路说明书学院:电信学院专业班级:09级电气二班姓名:张永来学号:09230217指导老师:杨巧玲摘要本设计是以matlab编程软件下进行的,首先安装matlab软件,在根据设计任务说明说上要求的设计出单相桥式可控整流电路,用晶闸管的可控性能组成,设计具有高效,精度高等,而在这之前必须要学会使用MATLAB软件。

电阻电感性负载单相桥式可控整流电路的各个波形要有一定的了解和熟悉.并且参考个资料进行设计。

目录第一章设计要求第二章制度设计方案第三章主电路的设计第四章元件和电路参数的计算第五章系统仿真第六章波形分析第七章设计总结附录参考文献第一章设计要求1.1设计任务及技术要求计算机仿真具有效率高,精度高,可控性高和成本低等特点,已经广泛应用与电力电子电路的分析和设计中。

计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析,减轻劳动强度,提高分析和设计能力,避免因为解释法在近似处理中带来的较大误差,还可以与实物调制和调试相互补充,最大限度地降低设计成本,缩短系统研制周期。

可以说,电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和试验过程。

通过本次仿真,学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势,并掌握电力电子计算机仿真的基本方法。

1,晶闸管单相全控桥式整流电路,参数要求:电网频率f=50Hz电网额定电压U1=380V电网电压波动正负10%阻感性负载电压0——190V可调。

2设计内容(1)制定设计方案(2)主电路设计及主电路元件选择(3)驱动电路和保护电路设计及参数计算,器件选择(4)绘制电路原理图(5)总体电路原理图及其说明书3仿真任务要求(1)熟悉matlab、simulink、power system中的仿真模块用法及功能(2)根据设计电路搭建仿真模型(3)设置参数并进行仿真(4)给出不同触发角时对应的Ud Id i2 和Ivt1 的波形4 设计总体要求(1)熟悉整理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)广泛收集相关技术资料(5)按时完成课设设计任务,认真,正确的书写课程设计报告第二章制定设计方案2.1整流电路单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路,它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。

【精品】单相全桥可控整流电路实验

【精品】单相全桥可控整流电路实验

【精品】单相全桥可控整流电路实验单相全桥可控整流电路是一种常用的电力电子器件,广泛应用于交流电源中。

本实验旨在通过实际搭建和测试单相全桥可控整流电路,掌握其工作原理和性能特点。

实验原理:单相全桥可控整流电路由四个可控硅器件组成,分别是V1、V2、V3和V4。

当输入交流电压正半周时,V1和V3导通,V2和V4不导通;当输入交流电压负半周时,V2和V4导通,V1和V3不导通。

通过控制可控硅的导通角,可以实现对输入交流电压的整流和调控。

实验步骤:1. 准备实验所需的器材和元件,包括可控硅、电阻、电感、电容等。

2. 按照电路图搭建单相全桥可控整流电路,确保连接正确。

3. 接入交流电源,调节交流电压和频率,确保实验安全。

4. 接入示波器,观察输入交流电压和输出电压的波形。

5. 通过调节可控硅的触发角,观察输入电压的整流效果和输出电压的波形变化。

6. 测量和记录不同触发角下的输出电压和电流的数值,并绘制相应的波形图。

7. 对实验数据进行分析和总结,比较不同触发角下的整流效果和输出性能。

实验注意事项:1. 在搭建电路时,要注意元件的连接正确性,确保电路能够正常工作。

2. 使用示波器时,要注意安全操作,避免触电事故。

3. 在调节交流电源时,要小心操作,避免触电和电源过载。

4. 在测量电压和电流时,要使用合适的测量仪器,并注意测量范围和精度。

5. 在操作可控硅时,要注意触发角的控制和可控硅的散热,避免过热损坏。

实验结果分析:通过实验可以得到不同触发角下的输出电压和电流的波形图。

可以观察到,当触发角为0时,输出电压为正弦波;当触发角为90度时,输出电压为脉冲波;当触发角为180度时,输出电压为负弦波。

通过调节触发角,可以实现对输出电压的调节和控制。

实验总结:通过本实验,我对单相全桥可控整流电路的工作原理和性能特点有了更深入的了解。

掌握了搭建和测试单相全桥可控整流电路的方法和技巧,并对实验结果进行了分析和总结。

这对我今后的学习和实践具有重要的意义,为我深入理解电力电子技术奠定了基础。

单相桥式全控整流电路(电阻性负载)

单相桥式全控整流电路(电阻性负载)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1.单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.1单相桥式全控整流电路电路结构(电阻性负载)单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

单相桥式全控整流电路(电阻性负载)电路图如图1所示:图1 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.2单相桥式全控整流电路工作原理(电阻性负载)1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。

假设四个晶闸管的漏电阻相等,则uT1.4= uT2.3=1/2 u2。

2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。

电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(ud=u2)和电流输出,两者波形相位相同且uT1.4=0。

此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则uT2.3=1/2 u2。

晶闸管VT1、VT4一直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。

3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

此时,uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。

4)在u2负半波的ωt=π+α时刻:触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr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。

此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上,使其承受反压而处于关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止,此时电源电压再次过零,晶闸管阳极电流也下降为零而关断。

晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。

单相桥式可控整流电路

(2-10)
π
α
ωt
1,4
ωt
ωt
4
2.1.2
单相桥式全控整流电路
(2-12)
流过晶闸管的电流有效值:
U2 1 1 π 2U2 π −α 2 IVT = ∫α ( R sin ωt) d(ωt) = 2R 2π sin 2α + π 2π
变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流I有效值相等:
2U2 U2 2 I = I2 = ∫α ( R sinωt) d(ωt) = R π 1
u2 O ud O id i VT O
1,4
ωt
ωt
Id Id Id Id Id
ωt ωt ωt ωt ωt
i VT O
2,3
O i2 u VT O
1,4
O b)
图2-6 单相全控桥带 阻感负载时的电路及波形
6
2.1.2
数量关系
Ud =
α π∫
单相桥式全控整流电路
π +α
1
2U2 sinωtd(ωt) =
u d (i d ) π
α
ωt
1,4
ωt
ωt
图2-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形
3
2.1.2
数量关系
单相桥式全控整流电路
π
2 2U2 1+ cosα 1+ cosα (2-9) Ud = ∫ 2U2 sin ωtd(ωt) = = 0.9U2 α π π 2 2 a 角的移相范围为180°。 1
由式(2-12)和式(2-13)得:
π
1 π − α (2-13) sin 2α + 2π π
ud id
d d

单相桥式全控带阻性负载可控整流电路

单相桥式可控整流电路根据组成器件的不同,可分为不控整流、半控整流和全控整流。在全控整流电路中,所有的整流件都是可控的,其输出直流电压的平均值及极性可以通过控制元件的导通状况而得到调节。单相桥式全控带阻性负载电路由变压器、晶闸管和阻性负载组成,其中变压器起变换电压和隔离作用,晶闸管为可控器件,阻性负载使得电压和电流成正比。该电路的工作原理涉及对电路和波形的详细分析。在数量关系方面,需要关注输出直流电压平均值、输出直流电流平均值、晶闸管电流平均值等关键参数。此外,该电路具有全波整流、输出电压脉动小、不存在直流磁化问题以及变压器利用率较高等优点。对于控制角范围,其在0~180°之间,通过调整控制角,可以实现对输出直流电压和电流的平均值的精确调节。

掌握单相桥式可控整流电路的工作原理

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04 单相桥式可控整流电路的 参数计算
整流电压与电流的计算
整流电压计算
整流电压取决于输入交流电压的有效值和整流电路的接线方 式。在单相桥式可控整流电路中,整流电压可通过控制可控 硅的触发角来调整,进而实现输出电压的调节。
整流电流计算
整流电流的大小取决于负载电阻和整流电压。在单相桥式可 控整流电路中,负载电阻和整流电压共同决定了整流电流的 大小。同时,整流电流也受到可控硅的额定电流限制。
02
通过控制可控硅的导通 角,可以控制输出电压 的大小。
03
04
具有输出电压平稳、纹 波小、效率高等特点。
适用于大功率、高电压、 大电流的整流场合。
02 单相桥式可控整流电路的 基本原理
电路结构与工作原理
电路结构
单相桥式可控整流电路由四个可控硅组成桥式电路,其中两个可控硅接在正半周 ,另两个接在负半周。
可控硅的原理
可控硅有三个极:阳极、阴极和控制极。当阳极和阴极之间加上正向电压时,如果控制极没 有信号输入,可控硅不导通;如果控制极有适当的触发信号输入,可控硅就会导通。通过控
制触发信号的输入时间和大小,可以控制可控硅的导通角,从而控制输出电压和电流。
触发电路的作用与原理
触发电路的作用
触发电路是为可控硅提供触发信号的电路。在单相桥式可控整流电路中,触发电路的作用是产生适当的触发信号, 使可控硅在需要的时候导通。
使用电路仿真软件搭建单相桥式可控整 流电路的仿真模型,设置合适的参数进 行仿真分析。通过仿真结果与实际实验 结果的对比,验证实验的正确性和可靠 性。
VS
结果分析
根据实验数据和仿真结果,分析单相桥式 可控整流电路的工作原理、工作波形以及 基本性能指标。总结实验过程中的经验教 训,提出改进意见和建议。
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电力电子课程设计设计题目:单相桥式可控整流电路的设计Single-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier院系:专业:姓名:学号:指导老师:完成时间:题目:单相桥式可控整流电路设计摘要随着整流技术的日益完善,在现代生产中的应用也越来越多,整流电路(Rectifier)是电力电子电路中最早出现的一种,它将交流电变为直流电,应用十分广泛,电路形式各种各样,各具特色,通过在学习中分析和研究其工作原理,基本数量关系,以及负载性质对整流电路的影响,整流电路应用于电化工业、交通运输业中的磁悬浮列车的研发以及飞机船舶等各行各业,由于现代生产中的整流技术大多采用单相桥式可控整流电路,因此研究整流电路具有重要意义。

本设计主要研究单相桥式可控整流电路,对其工作原理及主要参数进行分析总结,进而更好的应用。

关键词:整流、单相桥式、触发电路、保护电路。

ABSTRACTRectifier with the improvement in technology in the modern production of more and more Rectifier (Rectifier) power electronic circuits in a first, it will become a DC alternating current, a wide range of applications, the circuit forms diverse and unique learning through analysis and research of its working principle, the basic relationship between the number and nature of the rectifier load the effect of rectifier used in chemical industry, electricity, transport of magnetic levitation train, as well as the R & D all walks of life, such as aircraft and ships, as a result of modern production technology in most of the rectifier bridge single-phase controlled rectifier circuit, so research is important rectifier circuit.The research design of single-phase controlled rectifier bridge, its working principle and the main parameters analyzed and summarized, and a better application.Keywords: rectifier, single-phase bridge, trigger circuit, the protection circuit.2电力电子课程实设计目录摘要 (2)目录 (3)第一节主电路设计 (4)1.1 整流主电路选择 (4)1.2 晶闸管的选择 (5)1.3 整流变压器参数计算 (6)1.4 负载形式及应用 (6)第二节触发电路设计 (7)2.1 触发电路原理 (7)2.2 常用触发电路的比较及电路 (8)第三节保护电路设计 (9)3.1 过电压保护 (9)3.2 晶闸管过电压保护措施 (10)3.3 过电流保护 (10)第四节单相桥式可控整流电路总电路设计 (11)4.1 总电路图 (11)第五节元器件选择及参数计算 (12)5.1 变压器的计算 (12)5.2 晶闸管的选择 (12)5.3 晶闸管保护环节的计算 (13)5.4 快速熔断器的选择 (13)第六节参考文献 (14)3题目:单相桥式可控整流电路设计单相桥式整流流电路的设计可控整流电路的一般结构系统框图如下所示:1-电源(工频电网及整流变压器);2-整流主电路;3-滤波电路;4-负载;5-控制电路及保护电路第一节主电路设计1.1 整流主电路的选择整流主电路的选择,应根据用户要求、用户所提供的电源以及装置容量来决定。

一般情况下,装置容量在5KW以下,多采用单相整流电路,对于有逆变桥要求的宜采用单相全控无续流的整流电路;而大于5KW以上,额定直流电压又较高时,多采用三相整流电路,对于有可逆变要求,宜采用全控桥,而要求纹波系统小,提供低电压、大电流宜采用带平衡电抗器六相双反星形晶闸管整流电路,总之,选择整流主电路的主要原则有:1)整流器开关器件的电流容量和电压容量必须得到充分利用;4电力电子课程实设计52)整流器直流输出电压波纹系统越小越好,以减小整流直流电压的脉动分量,从而完全省去或减小平波电抗。

3)应减少整流器的交流侧的谐波分量,从而减少整流设备给电网带来的谐波污染,以保证整流器有较高的功率因数和减小对电网和弱电系统的干抗。

4)应充分利用整流变压器的容量,使变压器的等值容量S 尽可能接近于直流容量P ,并避免产生磁通直流分量。

主电路电路图 如图(1-1)所示。

T?TR?K220v图(1-1) 1.2 晶闸管的选择根据选择好的主电路,确定晶闸管的参数。

(1) 晶闸管的额定电压 V TN如果整流器件实际承受到最大峰值电压 V M,则应选择整流器件的额定电压为 V TN= (2~3)V M式中,系数(2~3) 是考虑操作过电压等因素的安全系数,对于要求可靠性高的设备应取大者。

题目:单相桥式可控整流电路设计(2)晶闸管的额定(通态)电流 I TA因为晶闸管通过正弦半波电流后的电流有效值 I和额定电流(通态平均电流) I TA 存在如下关系:I=1.57 I TA实际流过晶闸管的有效值是等于波形系数 K F (即晶闸管电流有效值与平均值之比)与晶闸管电流平均值的乘积。

晶闸管电流平均值与负载电流I D和整流电路形式有关:I DO=I D/K B(K B为共阴或共阳的支路数,单相桥 K B = 3 ,三相桥K B = 3 )。

因此,晶闸管的额定电流:I TA= (1.5~2)K F I D/ 1.57 K d当单个晶闸管的电流容量不够时,可采用多管并联来实现。

1.3 整流变压器参数计算根据负载所要求的直流平均电压V D和电流I D,可以选择晶闸管整流电路的形式。

主电路形式定下,就可确定变压器的形式,是采用单相还是三相变压器,在一定的平均电平V D和一定的主电路形式下,其交流侧的的电源相电压有效值V2只能在一个较小范围内变化,若V 2选的过高,则晶闸管触发延迟角增大,使变压器、晶闸管利用率降低,功率因数降低,无功功率增大,并使电源回路的电感压降增大。

若V2选的过低,达不到V D可调范围,甚至存在触发延迟角为零的情况,输出电压V D不满足负载要求。

(1)变压器二次相电压V2在要求精度不高的情况下,可按下式来选择V2:V2 = (1.2~1.5) V N / A式中,V N 为负载电压;A为整流系数。

1.4 负载形式及应用(1)电阻性负载:如电解、电镀和电焊等属于电阻性负载它的特点是电流和电压的波形形状相同,如图(1-2)所示。

6电力电子课程实设计7图(1-2)(2) 电感性负载:各种电机的激磁绕组、经大电抗器滤波的负载都属于电感性负载,其特点是,当电抗值比串联的电阻值大得多时,负载电流波形易于连续较平直,如图(1-3)所示。

图(1-3)第二节 触发电路设计2.1 触发电路原理触发电路性能的好坏,直接影响晶闸管电路工作的可靠性,也影响系统的控制精度,正确选用或设计触发电路是晶闸管电路应用设计的重要环节。

为此,对晶闸管触发电路的技术要求:1) 触发脉冲必须保持与主电路交流电源同步,以保证每个周期都在相同的触发延迟角下对对应的晶闸管触发。

2) 触发脉冲应有一定的移相范围,对于不同的主电路要求移相范围不一样,对于要求工作在整流状态的电路中,要求为0~180度3) 触发信号要有足够的能量(功率或电流)触发电路送出的触发电压和电流必须大于门极所要求的触发电压 V GT和触发电流 I GT 。

4) 触发电路输出级的漏电压不应大于0.15~0.2 V 。

5) 触发脉冲上升沿应陡峭,一般要求从0.1 V M 到 0.9 V M 所需时间小于10us ,具有一定得强触发能力。

6) 触发脉冲应有一定的宽度,一般要求大于20~50us,对于感性负载,其触发脉冲R ?1KL ?I N D UC T O RR ?1K题目:单相桥式可控整流电路设计应大于100us,最好为1ms 。

2.2 常用触发电路的比较及电路(1)阻容移相桥触发电路优点:结构简单、成本低、工作可靠、调节方便。

缺点:触发电压为正弦波,上升沿不陡,受电网波动性大,准确性差。

适用范围:适用于小功率晶闸管整流装置,且控制精度要求低的场合。

(2)单结晶体管触发电路优点:电路简单、成本低、触发脉冲沿陡,工作可靠、抗干扰能力强,易于调试。

缺点:脉冲宽度窄,输出功率小、控制线性度差,移相范围小。

电路参数差异大,在多相电路中使用不易一致。

适用范围:不附加放大环节,可触发50A以下的晶闸管,常用于要求不高的小功率单相或三相半波电路中,但在大电感负载中不宜采用。

(3)正弦波同步触发电路优点:触发电路简单,易于调整,能输出宽脉冲,在引入正反馈时脉冲沿陡度可提高。

缺点:受电网电压的波动和干扰影响大。

适用范围:不适用于电网电压波动大的场合,可用于功率较大的晶闸管装置中。

(4)锯齿波同步触发电路优点:它不受电网电压波动与波形畸变的直接影响,抗干扰能力强,移相范围宽。

缺点:整流输出电压 V D与控制电压 V C间不是线性关系,电路比较复杂。

适用范围:在大中容量晶闸管装置中得到广泛应用。

(5)集成触发电路优点:体积小、功耗低、调试方便、性能稳定可靠。

缺点:移相范围小,为保证触发脉冲对称度,要求交流电网波形畸变率小于5% 。

适用范围:广泛应用于各种晶闸管触发电路中。

8电力电子课程实设计(6)数字式触发电路优点:触发准确、精度高。

缺点:线路复杂、成本高。

适用范围:用于要求较高的场合。

触发电路电路图如图(2-1)所示。

图(2-1)9题目:单相桥式可控整流电路设计10第三节 保护电路设计3.1 过电压保护过电压保护 晶闸管电路发生过电压情况有:交流侧过电压、直流侧过电压和关断时出现的过电压。

3.2 晶闸管过电压保护措施(1)雷电过电压保护 雷电过电压保护采用避雷针。

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