您好,欢迎来到步遥情感网。
搜索
您的当前位置:首页电力电子课程设计三相桥式全控整流电路的设计与分析

电力电子课程设计三相桥式全控整流电路的设计与分析

来源:步遥情感网


电力电子课程设计---三相桥式全控整流电路的设计与分析

三相桥式全控整流电路的设计与分析

绪论

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术(整流、逆变、斩波、变频、变相等)两个分支。它是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,它将交流电变为直流电供给直流用电设备,应用十分广泛。例如直流电动机、电镀、电解电源、同步发电机励磁、通信系统电源等。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。当整流负载容量较大或要求直流电压脉冲较小时应采用三相整流电路,其交流测由三相电源供电。本设计要求整流电路带直流电机负载,希望获得的直流电压脉冲较小,所以用三相全控整流比较合理。

2

三相桥式全控整流电路的设计与分析

1 晶闸管的工作原理

晶闸管组成的实际电路如图1-1所示:

AKGRUa

U0图1-1 晶闸管组成的实际电路

为了说明晶闸管的工作原理,可将其看成NPN和PNP两个三极管相连,用三极管的符号来表示晶闸管的等效电路,如图1-2(a)所示,其工作过程如图1-2(b)所示。

AP1GJ3T1RT2N1P2N2N1J1P2J2UgUaa

Kb

3

图1-2 晶闸管的等效电路

三相桥式全控整流电路的设计与分析

当晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压UZ而控制极K不加电压时,中间的PN结处于反向偏置,管子不导通,处于关断状态。当晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压UA,且控制极G和阴极K之间也加正向电压UG时,外层靠下的PN结处于导通状态。若V2管的基极电流为IB2,则集电极电流Ic2为β2IB2,V1管的基极电流IB1等于Vz管的集电极电流,因而V2的集电极电流Icl为βlβ2如,该电流又作为V2管的基极电流,再一次进行上述的放大过程,形成正反馈。在很短的时间(一般几微秒)两只二极管均进入饱和状态,使晶闸管完全导通。当晶闸管完全导通后,控制极就失去了控制作用,管子依靠内部的正反馈始终维持导通状态。此对管子压降很小,一般为0. 6~1.2 V,电源电压几乎全部加在负载电阻R上,晶闸管中有电流流过,可达几十至几千安。要想关断晶闸管,必须将阳极电流减小到不能维持正反馈过程,当然也可以将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极之间加一反向电压。 综上所述,可得如下结论:

①晶闸管与硅整流二极管相似,都具有反向阻断能力,但晶闸管还具有正向阻断能力,即晶闸管正向导通必须具有一定的条件:阳极加正向电压,同时控制极也加正向触发电压(实际工作中,控制极加正触发脉冲信号)。

②晶闸管一旦导通,控制极即失去控制作用。要使晶闸管重新关断,必须做到以下两点之一:一是将阳极电流减小到小于维持电流IH;二是将阳极电压减小到零或使之反向。

图1-3 晶闸管的伏安特性

4

三相桥式全控整流电路的设计与分析

2 主电路设计及原理

2.1 三相桥式全控整流电路的原理

一般变压器一次侧接成三角型,二次侧接成星型,晶闸管分共阴极和共阳极。一般1、3、5为共阴极,2、4、6为共阳极。

(1)2管同时通形成供电回路,其阴极组和共阳极组各1,且不能为同1相器件。 (2)对触发脉冲的要求:

1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位依次差60。

2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120,共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。

3)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。 (3)Ud一周期脉动6次,每次脉动的波形都一样,故该电路为6脉波整流电路。

(4)需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲,可采用两种方法:一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发(常用)

三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,另一个晶闸管是共阳组的。 6 个晶闸管导通的顺序是按 VT6 – VT1 → VT1 – VT2 → VT2 – VT3 → VT3 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 – VT6 依此循环,每隔 60 °有一个晶闸管换相。为了保证在任何时刻都必须有两个晶闸管导通,采用了双脉冲触发电路,在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次,两次脉冲前沿的间隔为 60 °。三相桥式全控整流电路原理图如右图所示。

三相桥式全控整流电路用作有源逆变时,就成为三相桥式逆变电路。由整流状态转换到逆变状态必须同时具备两个条件:一定要有直流电动势源,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应稍大于变流器直流侧的平均电压;其次要求晶闸管的 a > 90 °,使 U d 为负值。

5

三相桥式全控整流电路的设计与分析

TVT1VT2VT3LVT6VT5VT4图2-1 三相桥式全控整流电路

2.2 三相全控桥的工作特点

R

⑴ 2个晶闸管同时通形成供电回路,其阴极组和共阳极组 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60。 共阴极 组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120。 共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。 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。 ⑶ ud一周期脉动6次,每次脉动的波形都一样, 故该电路为6脉波整流电路。 ⑷ 晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同,晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。

2.3 阻感负载时的波形分析

三相桥式全控整流电路大多用于向阻感负载和反电动势阻感负载供电(即用于直流电机传动),下面主要分析阻感负载时的情况。

当α≤600时,ud波形连续,电路的工作情况与带电阻负载时十分相似,各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于负载不同时,同样的整流输出电压加到负载上,得到的负载电流 id 波形不同,电阻负载时 ud 波形与 id 的波形形状一样。而阻感负载时,由于电感的作用,使得负载电流波形变得平直,当电感足够大的时候,负载电流的波形可近似为一条水平线。图2-2和图2-3分别给出了三相桥式全控整流电路带阻感负载α=00和α=300的波形。

6

三相桥式全控整流电路的设计与分析

UdOIdO0

tt

图2-2 触发角为0时的波形图

uduabuacubcubaucaucbotidot

0

图2-3 触发角为30时的波形图

当α>600时,阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同,电阻负载时ud波形不会出现负的部分,而阻感负载时,由于电感L的作用,ud波形会出现负的部分。图2-4给出了α=900时的波形。若电感L值足够大,ud中正负面积将基本相等,ud平均值近似为零。这说明,带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的α角移相范围为900。

7

三相桥式全控整流电路的设计与分析

uduabuacubcubaucaucbotuVTot

图2-4 触发角为90时

的波形图

3 触发电路设计

3.1 触发电路设计目的

0

要使晶闸管开始导通,必须施加触发脉冲,在晶闸管触发电路中必须有触发电路,

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,正确设计触发电路是晶闸管电路应用的重要环节。

3.2 设计的任务指标及要求

1 输入电压:直流+15V,-15V. 2 交流同步电压:20V. 3 移相电压:0 - 10 V. 4移相范围:大于等于170度 5对电路进行设计,计算元器件参数.

8

.

三相桥式全控整流电路的设计与分析

3.3触发电路设计方案的选择

3.3.1 可供选择的方案种类

1 单结晶体管触发电路 2 正弦波同步触发电路 3 锯齿波同步触发电路 4 集成触发电路

3.3.2 方案选择的论证

1 单结晶体管触发电路:脉冲宽度窄,输出功率小,控制线性度差;移相范围一般小于180度,电路参数差异大,在多相电路中使用不易一致,不付加放大环节。适用范围: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易采用。

2 正弦波同步触发电路:由于同步信号为正弦波,故受电网电压的波动及干扰影响大,实际移相范围只有150度左右。适用范围:不适用于电网电 压波动较大的晶闸管装置中。 3 锯齿波同步触发电路: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,具有强触发,双脉冲和脉冲封锁等环节,可触发200A的晶闸管。适用范围:在大众中容量晶闸管装置中得到广泛的应用。

4 集成触发电路:移相范围小于180度,为保证触发脉冲的对称度,要求交流电网波形畸变率小于5%。适用范围:应用于各种晶闸管。

根据晶闸管触发电路设计的任务和要求决定采用锯齿波同步触发电路的设计方案进行设计。

3.4锯齿波同步移相触发电路

3.4.1锯齿波形成和同步移相控制环节

9

三相桥式全控整流电路的设计与分析

+15vRP2VSR3R9V1VD1R1R4TsVD1VD2V3R6VD4V2C2C1R2R5R7R8V4RP1-15v

图 3-1

锯齿波同步移相的原理是利用受正弦同步信号电压控制的锯齿波电压作为同步电压,再与直流控制电压Vc与直流偏移电压Vb组成并联控制,进行电流叠加,去控制晶体管V4的截止与饱和导通来实现的。

图3-1所示为恒流源电路方案,由V1、V2、V3和C2等无件组成,其中V1、Vs、RP2和

R3为一恒流源电路。

当V2截止时,恒流源电流I1c对电容C2充电,所以C2两端电压Uc为

11Uc=I1cdt=I1ct

CCUc按线性增长,即V3的基极电位Ub3按线性增攻。调节电位器RP2,即改变C2的恒定充电流I1c,可见RP2是用来调节锯齿波斜率的。当V2导通时,由于R4阻值很小,所以C3迅速放电,使Ub3电位迅速降到零伏附近V2周期性的导通和关断时,Ub3便形成了一个锯齿波,同样Ue3也是锯齿波电压,如图3-1所示。射极跟随器V3的作用是减小控制回路的电流对锯齿波电压Ub3的影响。

V4管的基极电位由锯齿波电压、直流控制电压Uco,直流偏移电压Up三个电压作用的叠加值所确定,它们分别通过电阻R6,R7和R8与基极相接。

设Uh为锯齿波电压ue3单独作用在V4基极b4时的电压,其值为

R7//R8

R6(R7//R8)10

Uh=Ue3

三相桥式全控整流电路的设计与分析

可见Uh仍为一锯齿波,但斜率比Ue3低。同理偏移电压Up单独作用时b4的电压Up'为:

up'upR6R7

R8(R6//R7) 可见Up'仍为一条与Up平行的直线,但绝对值比Up小。 直流控制电压Uco单独作用时b4的电压Uco'为:

R6//R8 Uco'=UcoR7(R6//R8)可见Uco'仍为与Uco平行的一直线,但绝对值比Uco小。

如果Uco=0,Up为负值时,b4点的波形由UhUp'确定。当为Uco正值时,b4点的波形由

UhUp'Uco'确定。由于V4的存在,上述电压波形与实际波形有出入,当b4点电压等于0.7V后,V4导通。之后Ub4一直被钳位在0.7V。图中M点是V4由截止到导通的转折点。由前面分析可知V4经过M点时使电路输出脉冲。因此当Up为固定值时,改变Uco便可改变M点的时间坐标,即改变了脉冲产生的时刻,脉冲被移相。可见,加Up的目的是为了确定控制电压Uco=0时脉冲的初始相位。当接阻感负载电流连续时三项全控桥的脉冲初始相位应定在=90度;如果是可逆系统,需要在整流和逆变状态下工作,这时要求脉冲的移相范围理论上为180度,由于锯齿波波形两端的非线性,因而要求锯齿波的宽度大于180度,例如240度,此时,令Uco=0,调节Up的大小使产生脉冲的M点移至锯齿波240度地的(120度),对应于=90度的位置。这时,如Uco为正值,M点就向前移,控制角<90度,晶闸管电路处于整流工作状态;如Uco为负值,M点就向后移,控制角>90度,晶闸管电路处于逆变状态。

在锯齿波同步的触发电路中,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。从图2-2可知,锯齿波是由开关V2管来控制的。V2由导通变截止期间产生锯齿波,V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度,V2开关的频率就是锯齿波的频率。要使触发脉冲与主电路电源同步,使开关的频率与主电路电源频率同步就可达到。如图2-2中的同步环节,是有同步变压器TS和作同步开关用的晶体管V2组成的。同步变压器和整流变压器接在同一电源上,用同步变压器的二次电压来控制V2的通断作用,这就保证了触发脉冲与主电路电源同步。

同步变压器TS二次电压UTS经二极管VD1间接加在V2的基极上。当二次电压波形在负半周的下降段时,VD1导通,电容C1被迅速充电。因O点接地为零电位,R点为负电位,Q点电位与R点相近,故在这一阶段V2基极为反向偏置,V2截止。在负半周的上升段,+E1电源通过R1给电容C1反向充电,UQ为电容反向充电波形,其上升速度比UTS波形慢,故VD!截止,如图2-5所示。当Q点电位达1.4V时,V2导通,Q点电位被钳位在1.4V.直到TS二次电压的下一个负半周到来时,VD1重新导通,C!迅速放电后又被充电,V2截止。如此

11

三相桥式全控整流电路的设计与分析

周而复始。在一个正弦波周期内,V2包括截止和导通两个状态,对应锯齿波波形恰好是一个周期,与主电路电源频率和相位完全同步,达到同步的目的。可以看出,Q点电位从同步电压负半周上升段开始时刻到达1.4V的时间越长,V2截止时间就越长,锯齿波就越宽。可知锯齿波的宽度是由充电时间常数R1C1决定的。

3.4.2脉冲形成,整形放大和输出环节

脉冲形成环节由晶闸管V4、V5组成,V7、V8起脉冲放大作用。控制电压Uco加在V4基极上,电路的触发脉冲有脉冲变压器TP二次侧输出,起一次绕组接在V8集电极电路中。 当控制电压Uco=0时,V4截止。+E1(+15V)电源通过R11供给V5一个足够大的基极电流,使V5饱和导通,所以V5的集电极电压Uc5接近于-E1(-15V)。V7、V8处于截止状态,无脉冲输出。另外,电源的+E1(15V)经R9、V5发射结到-E1(-15V),对电容C3充电,充满后电容两端电压接近2E1 (30V),极性如图3-2所示:

VD7R9R11R12R13R14C3V5VD6C5R6V4R7R8R1C4VD10V6V8VD5V7R16VD8R18+VD4xy-15v 接封锁信号

图 3-2

3.4.3 强触发和双脉冲形成环节

12

三相桥式全控整流电路的设计与分析

R1VD11~VD14+C7C6VD15220V36V

图 3-3

强触发环节有单相桥式整流获得近似50V直流电压作电源,在V8导通前,50V电源经

R15对C6充电,N点电位为50V。当VD15导通时,C6经脉冲变压器一次侧,R16与V8迅速放电,由于放电回路电阻很小,N点电位迅速下降,当N点电位下降到14.3V时,VD15导通,脉冲变压器TP改由+15V稳压电源供电。这时虽然50V电源也在向C6再充电使它电压回升,但由于充电回路时间常数较大,N点电位只能被15V电源钳位在14.3V。电容C5的作用是为了提高强触发脉冲前沿。

如图3-3中V5、V6两个晶体管构成一个“或”门。当V5、V6都导通时,Uc5约为-15V,使V7、V8都截止,没有脉冲输出。但只要V5、V6中有一个截止,都会使Uc5变为正电压,使V7、V8导通,就有脉冲输出。所以只要用适当的信号来控制V5或V6的截止(前后间隔60度),就可以产生符合要求的双脉冲。其中,第一个脉冲有本相触发单元的Uc对应的控制角所产生,使V4由截止变为导通造成V5瞬间截止,于是V8输出脉冲。相隔60度的第二个脉冲是由滞后60度相位的后一相触发单元产生,在其生成第一个脉冲时刻将其信号引至本相触发单元V6的基极,使V6瞬时截止,与是本相触发单元的V8管又导通,第二次输出一个脉冲,因而得到间隔60度的双脉冲。其中VD4和R17的作用,主要是防止双脉冲信号相互干扰。

13

三相桥式全控整流电路的设计与分析

4 保护电路的设计

为了保护设备安全,必须设置保护电路。保护电路包括过电流与过电流保护,大致可以分为两种情况:一种是在适当的地方安装保护器件,例如R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器等;另一种则是采用电子保护电路,检测设备的输出电压或输入电流,当输出电压或输入电流超过允许值时,借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态,从而抑制过电压或过电流的数值。

本例中设计的三相桥式全控整流电路为大功率装置,故考虑第一种保护方案,分别对晶闸管、交流侧、直流侧进行保护设电路的设计。

4.1 晶闸管的保护电路

⑴、晶闸管的过电流保护:过电流可分为过载和短路两种情况,可采用多种保护措施。对于晶闸管初开通时引起的较大的di/dt,可在晶闸管的阳极回路串联入电感进行抑制;对于整流桥内部原因引起的过流以及逆变器负载回路接地时可以采用接入快速熔短器进行保护。

⑵、晶闸管的过电压保护:晶闸管的过电压保护主要考虑换相过电压抑制。晶闸管元件在反向阻断能力恢复前,将在反向电压作用下流过相当大的反向恢复电流。当阻断能力恢复时,恢复电流的电感会因高电流变化率产生过电压,即换相过电压。为使元件免受换相过电压的危害,一般在元件的两端并联RC电路。

4.2 交流侧保护电路

晶闸管设备在运行过程中会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭,同时设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现,所以要进行过电压保护,可采用如图4-1所示的反向阻断式过电压抑制RC保护电路。整流电路正常工作时,保护三相桥式整流器输出端电压为变压器次级电压的峰值,输出电流很小,从而减小了保护元件的发热。过电压出现时,该整流桥用于提供吸收过电压能量的通路,电容将吸取过电压能量转换为电场能量;过电压消失后,电容经 、 放电,将储存的电场能量释放,逐渐将电压恢复到正常值。

14

三相桥式全控整流电路的设计与分析

整流电路VD1VD2VD3RRCVD6VD5

图4-1反向阻断式过电压抑制RC电路

VD4C4.3 直流侧阻容保护电路

直流侧也可能发生过电压,在图4-2中,当快速熔断器熔断或直流快速开关切断时,因直流侧电抗器释放储能,会在整流器直流输出端造成过电压。另外,由于直流侧快速开关(或熔断器)切断负载电流时,变压器释放的储能也产生过电压,尽管交流侧保护装置能适当地保护这种过电压,仍会通过导通的晶闸管反馈到直流侧来,为此,直流侧也应该设置过电压保护,用于抑制过电压。

VT1VT3VT5RFuFuFuMFuFuFuVT6VT4VT2C

图4-2 直流侧阻容保护

15

三相桥式全控整流电路的设计与分析

5. 三相桥式整流电路MATLAB仿真

5.1电路的构成及其工作原理

三相桥式全控整流电路原理图如图2-1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

16

三相桥式全控整流电路的设计与分析

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。同理,三相半波整流电路称为3脉动整流电路。α>0时,Ud的波形出现缺口,随着α角的增大,缺口增大,输出电压平均值降低。当α=2π/3时,输出电压为零,所以电阻性负载时,α的移相范围是O~2π/3;当O≤α≤π/3时,电流连续,每个晶闸管导通2π/3;当π/3≤α≤2π/3时,电流断续,个晶闸管导通小于2π/3。α=π/3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。

5.2 建模

根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如图4-2所示,设置三个交流电压源V1,V2,V2相位角依次相差120°,得到整流桥的三相电源。用6个Thyristor构成整流桥,实现交流电压到直流电压的转换。6个PULSE generator产生整流桥的触发脉冲,且从上到下分别给1~6号晶闸管触发脉冲

17

三相桥式全控整流电路的设计与分析

图5-1

18

三相桥式全控整流电路的设计与分析

5.3参数的设置

三相电源的相位互差120°,交流峰值电压为159.55V,频率为50 Hz。晶闸管的参数为:Rn=O.001 Ω,Lon=0.000 1 H,Vf=0 V,Rs=50 Ω,Cs=250×10-9。

负载电阻性设R=0.18 Ω,电感性负载设L=7.31mH。脉冲发生器脉冲宽度设置为脉宽的20 %,脉冲高度为5 V,脉冲周期为0.02 s,脉冲移相角随着控制角的变化对“相位角延迟”进行设置。

(1)三相电源的设置情况

三相电源的相位互差120°,V1为0°,V2为-120°,V3为120°,频率为50HZ,电压峰值为159.55V。

(2)脉冲的仿真情况

根据触发角为0°,所以晶闸管VT1,VT3,VT5,VT4,VT6,VT2的延迟时间分别为0.00166s,0.00833s,0.015s,0.01166s,0.01833s,0.025s

5.4仿真结果

以下为触发角为30°时的仿真结果:

图5-2 输入电压波形

19

三相桥式全控整流电路的设计与分析

图5-3 触发脉冲波形

图5-4 输出电压波形

图5-5 晶闸管承受电压波形

5.5仿真结果分析

由前面的理论分析知道,当α≤60°时,ud波形连续,电路的工作情况与带电阻负载时十分相似,各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于负载不同时,同样的整流输出电压加到负载上,得到的负载电流 id 波形

20

三相桥式全控整流电路的设计与分析

不同,电阻负载时 ud 波形与 id 的波形形状一样。而阻感负载时,由于电感的作用,使得负载电流波形变得平直,当电感足够大的时候,负载电流的波形可近似为一条水平线。

由仿真结果可知,当α≤60°时,电压波形连续,与理论值相差不大,但由于电感与无穷大相差甚远,所以电流并不是一条直线,而是符合电机启动电流由零逐渐增大趋于稳定。

结论

本次课程设计主要对三相桥式整流电路进行设计分析和仿真,设计主要包括主电路,触发电路和保护电路,对于主电路采用教材中的经典设计,分别对触发角为30°60°90°的情况进行了理论分析。触发电路为查阅相关资料所得,由于电路较复杂,并未做较为详细的分析,保护电路亦为查阅资料获取,但因保护电路较触发电路简单故分析方面较为详细。针对触发角为30°的情况进行了仿真,得到输出端电压,电流波形,并与理论分析结果进行了对比,对形同于不同之处均作了相关说明与分析。最终得到结论:当α≤60°时,电压波形连续,与理论值相差不大,但由于电感与无穷大相差甚远,所以电流并不是一条直线,而是符合电机启动电流由零逐渐增大趋于稳定。

21

三相桥式全控整流电路的设计与分析

心得体会

首先,我学到了不少东西。是我开阔了眼界,本次课程设计完美结束。同时我也意识到到自己的不足,觉得应该好好学习,努力增加自己的知识含量。在设计中,我感到自己平时下功夫太少,以至于书到用时方恨少。同时,我觉得,一次课程设计是我如此疲惫,所以应该珍惜学习的机会。

我知道电力电子技术是一门基础性和支持很强的技术,但我真正体会到这一点却是在这次课设的过程中。通过本次课程设计 ,我对电力电子技术这门课有了很深的了解,对各个知识点有个更好的掌握。

本次设计,我所设计的是三相桥式全控整流电路,开始设计时我遇到了很多的问题,使我有种很深的无助感。好在后来经过仔细查阅资料,各类图书,以及老师和同学的帮助,我顺利完成了课设中的任务。

通过这次电力电子课程设计,让我明白了课堂学习与实际动手操作的巨大差距,课堂学习为动手操作提供了不可或缺的理论指导,实际动手操作可以让自己更好地理解自己所学过的理论知识,本次课程设计中,很多地方用到了课堂上没有详细讲解的内容,比如触发电路,所以在课设的过程中,就需要自己花费大量的时间与精力去查找相关的资料,弄清楚触发电路的原理,虽然过程比较辛苦,但觉得自己过得还是很充实,毕竟搞清楚了自己曾经不清楚的地方,收获还是很大。

22

三相桥式全控整流电路的设计与分析

参考文献

[1]王兆安、黄俊,电力电子技术.北京:机械工业出版社 [2]王维平,现代电力电子技术及应用.南京:东南大学出版社 [3]叶斌,电力电子应用技术及装置.北京:铁道出版社 [4]刘志刚主编.电力电子学.第一版.北京:清华大学出版社 [5]马建国,电子系统设计.北京:高等教育出版社

[6]王锁萍,电子设计自动化教程.四川:电子科技大学出版社

23

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- obuygou.com 版权所有 赣ICP备2024042798号-5

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务