毕业设计三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统方案

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任务书：基于CPLD三相全控桥整流电源的设计

电信学院毕业设计任务书题目基于CPLD的三相全控直流电源的设计学生姓名王顺辉班级电气4班学号10230441题目类型工程设计指导教师郭永吉系主任王晓兰一、毕业设计（论文）的技术背景和设计依据：三相晶闸管可控整流电源广泛应用于大功率工业控制领域，其中的核心控制环节触发器和调节器的设计是电力电子领域的热点。

可控硅整流电源系统具有复杂性、非线性、时变性等特点，如何合理地设计各个控制环节以达到最优的控制效果是本课题研究的重点。

采用CPLD数字同步触发电路，产生的触发脉冲稳定性好，可靠性高，并且不需同步变压器、具有相序自适应功能，它可以在线系统编程，调试方便，在数字移相技术中将会得到广泛的使用。

电磁涡流刹车电源是石油钻机中电力刹车的配套装置，它与涡流刹车主体配套使用，在钻井作业中,通过司钻开关调节给定的大小，实现刹车功能，利用电磁感应原理，将直流电通入电磁刹车的定子线圈，（阻值约4欧姆左右）,产生磁场, 在绞车下放重物时, 电磁刹车的转子切割定子磁场的磁力线,从而产生感应电势、电涡流和制动转矩。

二、毕业设计（论文）的任务1、熟悉题目要求，通过查阅相关科技文献，初步拟定设计方案；2、对所选方案论证与确定、并进行技术经济分析；3、用1号图纸绘出详细的主回路电路图和控制电路图；4、对主电路电气装置及电器元件的选型要有详细的计算书；5、列写详细的硬件清单；6、编写控制软件；7、详细的设计说明书；8、翻译一篇与自己所学专业或设计有关的英文资料（英译汉）。

三、毕业设计（论文）的主要内容、功能及技术指标1、进行系统主电路的设计和控制电路的设计；2、主设备的选择和具体型号的确定、电器元器件选型以及具体型号的确定, 各类导线的选择及布线的设计；3、设计出输出随给定变化连续可调的直流电源系统；4、实现对三相全控整流桥的触发控制，过流保护（超过85A）、和故障报警显示等其他一些辅助功能；5、输入电压AC380V,50HZ,输出电流0～85A可调；6、负载纯阻性，阻值4欧姆；7、学会使用软件生成电路板的制作；8、进行实验调试，记录实验波形。

三相全控整流用电路设计解读

三相桥式整流电路摘要：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。

关键词：电力电子、三相、整流目录摘要 (1)1、设计任务书 (3)2、设计方案 (3)3、主电路图 (4)4、驱动电路和保护电图 (4)5、电路参数计算和元器件选择清单 (6)6、主电路和驱动电路的原理分析 (8)7、主要节点电压和波形 (13)8、参考文献 (15)1 设计任务书1. 将三相380V交流电源通过三相桥式全控整流电路变成可调的直流电压2. 进行方案比较，并选定设计方案3. 完成主电路设计，各主要器件的选择4. 驱动电路和保护电路设计，各主要器件的选择5. 绘制控制角度为30 60度时电路中主要节点电压和电流波形6. 负载为阻感负载三相星型连接L=300mH，R=500Ω2 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。

(完整word版)三相桥式整流电路的设计

目录1 方案设计 (1)2 主电路分析及元件的选择 (2)2.1 主电路的原理分析 (2)2.2 整流变压器的选择 (3)2.3 晶闸管的选择 (4)2.4 平波电抗器的参数计算 (5)3 触发电路的设计 (6)3.1 触发电路的作用及要求 (6)3.2 触发电路的选择 (7)4 保护电路设计 (11)4.1 过电压保护电路设计 (11)4.2 过电流保护电路设计 (12)4.3 缓冲电路的设计 (12)5 MATLAB仿真及结果分析 (14)5.1 MATLAB建模及仿真 (14)5.2 仿真结果及分析 (14)附录Ⅰ (17)附录Ⅱ (18)参考文献 (19)三相桥式整流电路的设计1 方案设计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，应用广泛。

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。

三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。

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，所以用三相全波整流比较合理。

三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。

三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，电路兼有可控与不可控两者的特性。

共阳极组的三个整流二极管总是在自然换流点换流，使电流换到阴极点为更低的一相中去。

该电路在使用中需加设续流二极管，以避免可能发生的失控现象，所以电路不具备逆变能力。

虽然三相半控电路相应触发电路较简单，但只能用于整流不能用于逆变，现在很少使用。

本设计选择使用三相桥式全控整流电路。

整流电路的输入部分是变压器，作用是降低或减少晶闸管变流装置对电网和其它用电设备的干扰，将整流电路与电网隔离，并将电网电压值转变为整流所需输入值。

整流部分是六个晶闸管，是由共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成。

(完整版)三相桥式全控整流电路课程设计

第1章课程设计目的与要求1.1课程设计目的“电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。

因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1）培养综合应用所学知识，并设计出具有电压可调功能的直流电源系统的能力；2）较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌整流电路设计的基本方法。

3）培养独立思考、独立收集资料、独立设计的能力；4）培养分析、总结及撰写技术报告的能力。

1.2课程设计的预备知识熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。

1.3 课程设计要求1、单相桥式相控整流的设计要求为：负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆.2、技术要求:1)、电源电压：交流100V/50Hz2)、输出功率：500W3)、移相范围0º~90º按课程设计指导书提供的课题，根据基本要求及参数独立完成设计。

第2章课程设计方案的选择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。

而负载性质又分为带电阻性负载、电阻-电感性负载和反电动势负载时的工作情况。

单相桥式全控整流电路（电阻-电感性负载）电路简图如下：TLu(a)图2.1此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，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。

单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。

单相全控桥式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半，且功率因数提高了一半。

根据以上的分析，我选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为电阻-电感性负载）。

三相桥式可控整流电路设计

三相桥式可控整流电路设计首先介绍一下三相变压器，它是将三相交流电压变换为电压合适的电流输出给桥式整流电路的关键部件。

变压器有三个独立的绕组，每个绕组都与一相输入电源相连。

其中一个绕组是主绕组，另外两个是副绕组。

主绕组将输入的三相交流电压变换为所需的输出电压，副绕组负责提供辅助励磁电流。

变压器的设计需要考虑变比和功率转换的效率。

接下来是桥式整流电路的设计。

桥式整流电路由四个可控硅管（SCR）或可控二极管（IGBT）组成。

这些器件可通过控制电压和电流的方式来控制整流电路的输出。

当控制电压施加在器件的门极上时，硅管或二极管会导通，输出电流的方向就会改变。

整流电流的有效值和平均值可以通过改变控制电压的相位和波形来调节。

电压和电流波形需要满足一定的稳定性和抗干扰能力。

最后是滤波电路的设计。

滤波电路用于滤除整流电路输出的脉动电压和脉动电流。

它通常由电容和电感组成。

电容可以存储电荷并提供平滑的输出电压，而电感则可以阻止高频噪声的传播。

滤波电路的设计需要根据实际的负载需求选择适当的电容和电感数值。

在进行三相桥式可控整流电路设计时，需要考虑以下几个方面：1.负载要求：根据实际负载的性质确定所需的输出电压和电流，从而确定变压器的变比和桥式整流电路的参数。

2.控制方式：选择合适的控制方式来满足负载对输出电流和电压的需求。

常见的控制方式有脉宽调制（PWM）控制和电压调制（VM）控制，可以根据实际需要选择合适的方式。

3.效率和稳定性：设计时需要考虑整体电路的效率和稳定性，选择合适的器件和电路拓扑结构来降低损耗和提高输出稳定性。

4.保护措施：在设计过程中需要考虑一些保护措施，如过电流保护、过温保护和短路保护等，以确保电路的安全运行。

最后，设计好的三相桥式可控整流电路需要进行实际的电路实验验证和调试，以确保其正常工作和稳定性。

设计人员还需根据实际需要对电路进行优化和改进，以满足不同的应用需求。

三相桥式可控整流电路的设计

三相桥式可控整流电路的设计一、电路原理在正半周期中，三相桥的A相导通，B相和C相不导通。

这样，电源的A相电压将通过可控硅管导通，流入负载。

此时A相到负载的通路完全打开，电流通过A相和负载之间的电感、电源的电感来流入负载，这个过程称为前向传导。

在负载的电感、负载和电源的电感之间，会形成一个短路通路，所以也称为短路传导。

在反半周期中，三相桥的A相和B相不导通，只有C相导通。

此时电源的C相电压将通过可控硅管导通，流入负载。

同样，C相到负载的通路完全打开，电流通过C相和负载之间的电感、电源的电感来流入负载，这也是前向传导。

在负载的电感、负载和电源的电感之间，也会形成一个短路通路，所以也称为短路传导。

通过控制三相全控桥中每个可控硅管的导通角度，可以实现整流电路的控制。

当可控硅管导通角度变化时，前向传导的时间会发生变化，从而控制输出电压的大小。

二、主要参数1.输入电压：三相交流电的电压，通常为220V、380V等。

2.输出电压：可控整流电路的输出电压，通常为直流电压。

3.额定电流：整流电路能够输出的最大电流。

4.可控角度：可控硅管的导通角度，通常通过控制电压触发器来实现。

5.效率：整流电路的能量转换效率。

三、设计方法设计三相桥式可控整流电路时，需要考虑以下几个方面：1.选用合适的可控硅管：可控硅管的电流和电压要能够满足实际应用的需求，同时还需考虑导通角度的控制精度和效率。

2.制定电压触发器控制策略：通过控制电压触发器的触发时刻，可以实现可控硅管的导通角度控制。

3.安装散热装置：可控硅管在工作时会产生大量的热量，需要通过合适的散热装置来进行散热，以保证整流电路的稳定性和可靠性。

4.电路保护措施：整流电路需要考虑电流、电压、温度等方面的保护措施，以防止电路故障或过载。

四、应用案例在电力调节方面，三相桥式可控整流电路可以通过调整可控硅管的导通角度，来控制交流电网向直流系统的输入功率和输出功率。

在电能调节方面，可控整流电路可以实现电能的负荷调节、电能的负荷分析和电能的远程调控。

三相全控整流电路设计

三相全控整流电路设计首先，我们来了解一下三相全控整流电路的原理。

三相电压通过变压器降压后输入到全控整流桥中。

全控整流桥由六个可控硅组成，用于将交流电转换为直流电。

当可控硅接通时，正半周交流电通过可控硅和负载，产生正半周输出电流。

当可控硅关断时，负载上的电流为零。

通过不断调节可控硅的触发角，可以实现对输出直流电的控制。

下面是三相全控整流电路的设计步骤：1.确定输入电源的参数：包括输入电压、频率、输出电流等。

根据这些参数来选择合适的变压器和滤波电容。

2.选择可控硅器件：可控硅具有可逆电流特性，可以控制整流桥的导通和关断。

选择合适的可控硅型号，考虑到其额定电流和电压能否满足设计需求。

3.计算滤波电容：滤波电容可以平滑输出电压波动。

根据负载电流和要求的纹波系数来计算所需的滤波电容。

4.设计触发控制电路：触发控制电路用于控制可控硅的导通和关断。

触发脉冲的宽度和相位可以通过控制触发电路的输出来实现。

5.绘制电路原理图和PCB布局：将上述设计结果绘制成电路原理图，并进行PCB布局，以便制造和安装电路。

6.选择合适的保护措施：三相全控整流电路在设计过程中需要考虑过电流、过温、过压等保护措施，保证电路的安全运行。

三相全控整流电路的应用非常广泛。

它可以用于工业电力系统中的直流电源供应，如钢铁厂、化工厂等。

此外，它还可以应用于交通设备控制，如电动车充电器、电车、电梯等。

同时，它还可以作为电动机的起动器，实现电动机电源的变频控制。

总而言之，三相全控整流电路是一种常见的交流电到直流电转换电路，具有广泛的应用领域。

在设计这个电路时，我们需要确定输入电源参数，选择合适的可控硅器件，计算滤波电容，并设计触发控制电路。

通过合适的保护措施，可以确保电路的安全运行。

三相全控整流电路在工业电力系统、交通设备和电动机控制等领域具有重要的应用。

毕业设计论文：三相桥式全控整流电路设计

大学毕业论文（设计）三相桥式全控整流电路设计The design of Fully-controlled three-phase bridge rectifier circuit 院系：机电汽车工程学院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，和人们日常生活的各个领域，进入新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己达到总电能的一半以上。

本文主要介绍基于MCS—51系列单片机TC787芯片控制的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，软件部分由C51高级语言编程。

具体运行由工频三相电压经变压器后在芯片控制下在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制相应的SCR可控硅整流为直流电给负载供电。

此种控制方式其主要优点是输出波形稳定和可靠性高抗干扰强的特点。

触发电路结构简单，控制灵活，温度影响小，控制精度可通过软件补偿，移相范围可任意调节等特点，目前已获得业界的广泛认可。

并将在很多的工业控制中得到很好的运用。

关键词：晶闸管 MCS—51单片机触发角三相全控桥ABSTRACTThe application of electronic technology has deep into the agricultural economic construction, transportation, space technology, national defense modernization, medical, environmental protection, and People's Daily life in all areas, enter the new century power electronic technology, so more widely in power electronic technology research is more important. In recent years, more and more application in the national power electronics industry, some advanced technologies of the country, after processing of electric power electronic technology has reached more than half the total energy.This paper mainly introduces the MCU based on MCS - 51 series three-phase TC787 chip controlled rectifier bridge type all control circuit and the circuit principle of trigger circuit and control circuit and software consists of senior programming language C51. Specific operation by frequency voltage transformer in the three-phase after under control chip at different moments of the pulse signal to control the SCR silicon rectifier is corresponding to load power DC. The control mode is the main advantages of high stability and reliability of output waveform characteristics of strong anti-jamming. Trigger circuit structure is simple, flexible control, temperature, control accuracy can be compensated by software, can adjust arbitrarily limits have won the wide recognition. And in many industrial control will get to good use.Keywords:thyrister MCS - 51 single-chip Microcontroller triggering Angle three-phase fully-controlled bridge目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 晶闸管发展的现状 (1)1.3 电力电子技术的前景 (1)1.4 晶闸管的应用 (2)第二章主电路设计及原理 (4)2.1 主电路设计 (4)2.2 三相桥式全控整流电路电感性负载 (8)2.3 小结 (11)第三章基于芯片TC787的三相六脉冲晶闸管触发电路设计 (13)3.1 TC787芯片介绍 (13)3.2 基本参数和特点 (13)3.3 引脚排列、功能和用法 (14)3.4 内部结构及工作原理简介 (15)3.5 基于TC787的三相六脉冲晶闸管触发电路的设计与调试 (16)第四章控制及显示系统原理 (20)4.1 89C51芯片介绍 (20)4.1.2 管脚说明 (20)4.1.3 振荡器特性 (22)4.1.4 芯片擦除 (22)4.2 A/D转换 (23)4.3 LCD1602显示 (25)4.4 控制及显示系统设计 (27)4.4.1 系统结构框图 (28)4.4.2单片机I/O口分配表 (28)4.4.3 系统工作说明 (28)第五章单片机软硬件抗干扰技术 (30)5.1 产生软硬件干扰分析 (30)5.2 单片机系统软件的抗干扰 (31)5.3 单片机系统中硬件抗干扰设计 (35)第六章系统软件设计 (38)6.1 主程序设计 (38)6.2 A/D转换程序 (39)第七章结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)第一章绪论1.1 研究背景和意义基于TC787芯片设计三相桥式全控整流触发电路和基于89C51单片机设计控制及显示电路，将触发角和整流输出电压在LCD上显示。

毕业设计三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统方案

航空工业管理学院电力电子课程设计说明书2008 级电气工程及其自动化专业 0806971班级题目三相桥式全控整流电路不可逆电力拖动系统姓名时光文学号 080697125指导教师标职称二ОО九年六月二十三日一 .设计题目：三相桥式全控整流电路不直可逆流电力拖动系统二 .设计条件：（1）电网：380V,50HZ;（2）直流电机额定功率17KW,额定电压220V,额定电流90A,额定转速1500r/min.（3）变压器漏感：0.5Mh三 . 设计任务：（1）晶闸管的选型。

（2）电源变压器参数的计算。

（3）平波电抗器的计算。

（4）控制角移相围。

（5）主电路图的设计。

四．设计要求：1. 根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大平均电流,最大有效电流，选择晶闸管的额定电流，分析晶闸管可能承受的最大正压，最大反压，选择晶闸管的额定电压。

晶闸管的选型。

因为是三相桥式全控整流电路，所有的计算公式都按三相桥式全控整流电路的进行计算，从而得到电路的各个参数。

（1）电压计算：由于是三相桥式全控整流电路，所以晶闸管承受的最大平均电流是变压器二次侧电压倍，因为电动机的额定电压是220V ，根据d U =2.342U cos α,所以2U =d U /2.34 cos α=94.0V.2U =269.44V 。

（2）电流计算：因为流过电动机的额定电流就是平均电流，二次回路中负载的最大平均电流为max d I =2N I =2*80=180(A)，所以流过晶闸管的最大平均电流为max max 160()3dT d I I A ==最大有效值max max 103.93()T d I I A ==，所以流过晶闸管的额定电流max ()2132.30()1.57T T AV I I A =⨯= 所以晶闸管最大反压为269.44（V ），最大额定电流为132.30（A ），考虑电压要用2倍的余量，因此晶闸管的选型为额定电压500V ，额定电流()T AV I =140A 。

三相桥式全控整流电路的设计

电力电子技术课程设计报告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姓名陈营学号200909140317年级03班专业电气工程及其自动化系（院）汽车学院指导教师齐延兴2011年12月24日一、引言整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路, 不仅用于一般工业, 也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域. 因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义, 这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环, 而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用. 因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。

二、设计任务2.1.1 课程设计目的1、培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、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4、培养运用知识的能力和工程设计的能力。

5、提高课程设计报告撰写水平。

2.1.2 课程设计指标内容及要求三相桥式全控整流电路设计要求：（1）电网：380V,50HZ;（2）直流电机额定功率17KW,额定电压220V,额定电流90A,额定转速1500r/min.（3）变压器漏感：0.5Mh2.1.3 设计的步骤⑴根据给出的技术要求，确定总体设计方案⑵选择具体的元件，进行硬件系统的设计⑶进行相应的电路设计，完成相应的功能⑷进行调试与修改⑸撰写课程设计说明书三、设计方案选择及论证3.1三相半波可控整流电路特点：阻感负载，L值很大，i d波形基本平直：a≤30°时：整流电压波形与电阻负载时相同；a >30°时（如a=60°时的波形如图2-16所示）u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断——u d波形中出现负的部分阻感负载时的移相范围为90°。

三相电压型SVPWM整流器控制策略研究_毕业设计(论文)

安徽工程大学毕业设计（论文）毕业设计（论文）三相电压型SVPWM整流器控制策略研究摘要常规整流环节广泛采用的二极管整流电路和晶闸管相控整流电路对电网注入了大量谐波，给电网造成污染。

三相电压型PWM整流器具有输出电压恒定、高功率因数、低谐波污染、能量双向流动等优点，在电力系统有源滤波、无功补偿以及交直流传动系统等领域，具有越来越广阔的应用前景。

本文详细阐述了PWM整流器的工作原理，建立了基于三相静止坐标系以及两相坐标系的低频和高频数学模型，并选择了三相电压型PWM整流器作为本文主要研究对象。

电压空间矢量调制(SVPWM)控制方法能够获得更高的电压利用率，同时可使可有效减小电流谐波。

文中对三相电压空间矢量的原理和如何实现作了详细的分析，选择了谐波含量相对小的矢量排序策略。

在电流控制方案上，提出了dq坐标系下的固定开关频率的直接电流控制策略，同时在控制中实现电流的解耦控制，以及输入电网电压的前馈，使得系统具有更好的动态性能和稳定性，并通过进行闭环系统的仿真验证了方案的可行性。

在进行三相电压型PWM整流器系统的仿真研究中，建立主电路、空间电压矢量PWM控制模块及PI控制调节器的仿真模型，并深入对三相电压型PWM整流器的谐波含量进行分析，研究主电路参数对系统跟随性和稳定性的影响。

关键字：PWM整流；SVPWM调制；直接电流控制；仿真研究贾佳：三相电压型SVPWM整流器控制策略研究Research on Control Strategy of the Three-phase Voltage SVPWMAbstractThe conventional rectifier section widely consists of diode-rectifier circuit and phase-control thyristor rectifier,which injects large amounts of harmonics into the power networks and produces much contamination.The three-phase voltage-source PWM reetifier(VSR) have the characteristics of constant direet voltage,high power factor,small harmonic pollution,bidirectional power flow，so they have more and more application perspective in active filtering,reaetive-load compensation and motor control systems.The principle of single-phase voltage-source PWM rectifier was introduced in details,constructing the high and low-frequency mathematical model based on the three-phase static coordinate system and the two-phase synchronous rotating coordinate system from the poinit of the topology of the main circuit,and select the three-phase voltage-source PWM rectifier as this major study.With the voltage space vectors pulsewidth modulation,we can get higher usage of the voltage,at the same time it can effectively reduce the current harmonics.In this paper,the principle of three- phase voltage space vector and the specific implementation were analyzed in details,choosing the vector sequencing strategy with relatively small harmonic content.As to the current control scheme,this paper propose a directly current control scheme,which with fixed switching frequency in dq rotation reference frame.And also, we introduce current decoupling input voltage feedback,which makes the system more stable and faster response,and through the closed loop system simulation to verify the feasibility of this current control scheme.In the research of the system of the three-phase voltage-source PWM rectifier an, eastblish the main circuit,simulate module of the voltage space vectors pulsewidth modulation and simulate model of PI contorl conditioner,then analyzed deeply in the vector sequencing strategy of three-phase voltage-source PWM reetifier,deliberate the main circuit parameters on dynamic characteristics and static characteristics in the system.Key words:PWM rectifier;SVPWM modulation;direct current control;simulate research安徽工程大学毕业设计（论文）目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题的研究背景与意义 (2)1.1.1 谐波的危害和抑制 (3)1.1.2 功率因数校正技术 (3)1.2PWM整流器国内外研究现状 (3)1.3 电压型PWM整流器的控制技术 (5)1.4本文的主要研究内容和重点 (6)第2章PWM整流器的原理、拓扑和数学模型 (7)2.1PWM整流器的基本原理 (7)2.2PWM整流器的拓扑结构 (9)2.2.1 单相全桥PWM整流器拓扑结构 (9)2.2.2 三相半桥PWM整流器拓扑结构 (10)2.3 三相电压型PWM整流器的数学模型 (12)2.3.1ABC静止坐标系下的低频数学模型 (12)2.3.2两相坐标系下的低频数学模型 (14)2.3.3 基于开关函数定义的高频通用数学模型 (17)2.3.4 两相坐标系的PWM整流器高频数学模型 (19)2.4本章小结 (21)第3章三相电压型PWM整流器的控制 (21)3.1 三相电压型PWM整流器的电流控制策略 (21)3.1.1 间接电流控制 (22)3.1.2 直接电流控制 (22)3.2 三相电压型PWM整流器的SVPWM调制方法 (24)3.2.1 三相VSR的电压空间矢量分布 (24)3.2.2 电压空间矢量的合成和作用时间的分配 (26)3.3SVPWM调制算法的实现和仿真 (28)3.3.1 扇区的判定和作用时间的计算 (29)3.3.2 电压空间矢量的排序和三相PWM波的生成 (31)3.3.3三相VSR的SVPWM调制算法的模型 (34)3.4 本章小结 (34)第4章三相电压型PWM整流器的建模和仿真 (35)4.1 主电路参数设计 (35)4.1.1 交流侧电感的设计 (35)4.1.2 直流侧电容的设计 (38)4.2 电压空间矢量控制的三相VSR的仿真研究 (40)4.2.1 三相VSR在dq坐标系下的电流解耦控制 (40)4.2.2 三相VSR整流状态下的仿真研究 (42)4.3 本章小结 (43)贾佳：三相电压型SVPWM整流器控制策略研究结论与展望 (44)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (47)附录A (47)附录B (48)附录C (57)安徽工程大学毕业设计（论文）插图清单图2—1 PWM整流器模型电路 (7)图2—2 PWM整流器交流侧等效电路 (8)图2—3 PWM整流器交流侧电压波形 (8)图2—4 (a)整流状态矢量图(b)逆变状态矢量图 (8)图2—5 PWM整流器四象限运行原理图 (9)图2—6 单相全桥电压型PWM整流器拓扑结构 (9)图2—7 三相半桥电压型PWM整流器拓扑结构 (10)图2—8 PWM整流器输入侧等效电路和向量图 (10)图2—9PWM整流器交流侧矢量方程的空间矢量图 (14)图2—10 αβ—dp坐标系的变换关系 (16)图2—11 三相PWM整流器开关模型简图 (17)图2—12 三相PWM整流器高频等效电路 (19)图2—13 三相PWM整流器在dq坐标系下的高频等效电路 (20)图3—1 三相VSR电压空间矢量分布图 (25)图3—2 电压空间矢量的合成 (26)图3—3 传统输入相电压的区间划分 (28)图3—4 判断电压矢量所在区间的条件 (28)图3—5 改进方案的区间划分 (29)图3—6 扇区号N实际对应的各扇区情况 (29)图3—7 区间I电压空间矢量的合成 (30)图3—8 电压空间矢量的排序策略 (32)图3—9 电压空间矢量PWM调制方式 (33)图3—10 SVPWM调制仿真模型 (34)图4—1 系统设计框图 (35)图4—2 直流侧电压阶跃突变时的等效电路图 (39)图4—3 三相PWM整流器电流内环解耦控制原理图 (41)图4—4 三相VSR的直接电流整流仿真模型 (42)图4—5A相电网电压和电流波形输出相位波形 (43)图4—6 常规PI控制时的输出直流电压波形 (43)贾佳：三相电压型SVPWM整流器控制策略研究插表清单表3—1 不同开关组合时的电压值 (25)表3—2 各扇区号对应的电压空间矢量的作用时间 (30)表3—3 各切换点赋值时刻 (33)安徽工程大学毕业设计（论文）引言在20世纪80年代，这一时期由于自关断器件的日趋成熟及应用，推动了PWM整流技术的应用与研究。

毕业设计三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统方案

毕业设计三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统方案一、系统概述直流电力拖动系统是指以直流电作为能源，通过直流电机驱动机械负载工作的一种电力传动系统。

在工业领域中，直流电力拖动系统广泛应用于电机和机械传动领域。

本文设计的三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统方案以交流电作为输入，通过三相控整流电路将交流电转化为直流电，然后通过直流电机驱动机械负载工作。

二、系统原理1.三相控整流电路三相控整流电路由三相可控整流桥和滤波电路组成。

将交流电输入三相可控整流桥，通过控制三相可控开关的导通和断开，实现对交流电的整流，得到直流电输出。

2.直流电机将直流电输入直流电机，通过控制直流电机的电流和电压来实现对机械负载的控制和驱动。

三、系统设计1.三相可控整流桥的设计使用可逆整流器桥，即通过单相可逆整流器桥和单相逆变器桥的组合，实现对交流电的整流。

通过控制单相可逆整流器桥和单相逆变器桥的开通和关闭来控制对交流电的整流和输出。

2.控制系统设计控制系统由三相控整流电路和直流电机控制系统两部分组成。

a.三相控整流电路的控制使用微控制器或PLC控制器对三相可控整流桥的开通和关闭进行控制，使得输出的直流电平稳。

b.直流电机控制系统的设计通过PWM技术控制直流电机的电流和电压，实现对机械负载的控制和驱动。

3.滤波电路的设计在三相可控整流桥的输出端设计滤波电路，将输出的脉动直流电转化为平滑的直流电，提供给直流电机使用。

四、系统实施和测试按照设计方案进行电路的搭建和系统的实施，进行系统的测试和调试。

通过实际测试检验系统的性能和稳定性。

五、方案特点和优势1.通过三相控整流电路将交流电转化为直流电，使得系统更加稳定可靠。

2.采用控制系统对整个系统进行控制和驱动，使得系统具有良好的可控性和可调性。

3.滤波电路设计使得输出直流电平稳，减小了直流电机的振动和噪声。

4.通过PWM技术控制直流电机的电流和电压，实现对机械负载的精确控制和驱动。

六、结论本文设计的三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统方案采用了三相控整流电路和直流电机控制系统相结合的方式，实现了对交流电的整流和直流电机的驱动。

毕业设计方案三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统

毕业设计方案三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统嘿，小伙伴们，今天我要给大家带来的是一个相当专业的毕业设计方案——三相控整流电路不可逆直流电力拖动系统。

别看名字挺复杂，其实原理和操作都很简单，就跟我一起走进这个神秘的世界吧。

一、设计背景电力拖动系统在现代工业中有着广泛的应用，尤其是在生产线上，它能实现各种设备的自动控制。

而直流电力拖动系统作为一种常见的拖动方式，因其优良的调速性能和稳定性，得到了大家的喜爱。

但传统的直流电力拖动系统存在一定的不足，比如效率低、能耗高等问题。

于是，我们提出了这个基于三相控整流电路的不可逆直流电力拖动系统，力求在提高效率、降低能耗的同时，保持系统的稳定性和可靠性。

二、设计原理1.三相控整流电路三相控整流电路是整个系统的核心部分，它负责将三相交流电转化为直流电。

具体原理如下：（1）电路结构：三相控整流电路主要由六个可控硅（晶闸管）组成，它们分别连接在三个相位上。

（2）工作原理：当三相交流电输入时，可控硅会根据触发信号进行导通，从而实现电能的转换。

通过调整触发信号的时间，可以控制输出直流电压的大小。

2.不可逆直流电力拖动系统不可逆直流电力拖动系统主要由电动机、控制器、整流器、滤波器等部分组成。

其工作原理如下：（1）电动机：将直流电能转换为机械能，驱动负载进行工作。

（2）控制器：对电动机的转速和转向进行控制，实现自动调速。

（3）整流器：将三相交流电转化为直流电。

（4）滤波器：对输出的直流电压进行滤波，降低纹波系数。

三、设计要点1.电路设计（1）选择合适的可控硅型号，以满足电流和电压的要求。

（2）合理设计触发电路，保证触发信号的稳定和准确。

（3）考虑电路的散热问题，防止可控硅过热损坏。

2.系统参数配置（1）根据负载特性选择合适的电动机。

（2）确定控制器、整流器、滤波器等部件的参数。

（3）考虑系统的保护措施，如过压、过流、短路等保护。

四、设计方案实施1.电路搭建根据设计原理，搭建三相控整流电路和不可逆直流电力拖动系统。

三相可控整流技术课程设计

一设计方案1.1设计任务及要求采用三相可控整流电路（三相全控桥、三相半控桥或三相半波整流电路），电阻-电感性（大电感）负载，R＝2.5Ω，额定负载Id＝20A,电流最大负载电流Idmax＝25A。

保证电流连续的最小电流为Idmin＝5A。

并完成三相可控主电路设计及参数计算，计算整流变压器参数，选择整流元件的定额，触发电路设计，讨论晶闸管电路对电网的影响及其功率因数。

1.2方案论证1.2.1 主电路方案一：采用三相半波可控整流，三相半波整流电路的变压器二次侧必须接成星形，而一次侧只能接成三角形，避免三次谐波流入电网，其主电路采用三个晶闸管分别接三相电源，三相半波可控整流电路的主要缺点在于其二次电流中含有直流分量，使得铁芯容易磁化，一般比较少用。

方案二：采用三相桥式全控整流电路，三相全控桥相当于两个三相半波整流的串联，是运用最广泛的整流电路，其主电路有六个晶闸管，习惯分为共阴极组和共阳极组，由于需要保证同时有两个晶闸管导通，一般采用双脉冲触发。

方案三：三相半控桥式整流，在中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动中，可采用比三相全控整流电路更简单、经济的三相桥式半控整流电路，它相当余把三相全控桥的共阴极的晶闸管换为二极管，但是其缺相时容易发生故障。

桥式整流电路中的晶闸管可以用全控型器件IGBT替代，但虽然IGBT控制更加灵活和准确，但是其成本比较高，且控制电路要求高，所以一般对于不需要逆变的整流电路多采用晶闸管。

通过综合考虑，在本设计中采用三相全控桥式整流电路。

1.2.2 触发电路方案一：可以依据触发电路的原理，自己用基本元件设计，但是这种电路的可靠性不高，工作不稳定且原理设计复杂。

方案二：采用专门的集成芯片，用于产生各种电力电子器件触发脉冲的集成芯片有很多，而且工作稳定，性价比高，且电路简单便于使用，常用的用于产生晶闸管触发脉冲的芯片有KC041、KC04、TC785、TC787等，TC787和TC785是新一代产品，更便于控制和使用。

三相全控桥式整流电路的仿真设计毕业设计说明书

毕业设计说明书系(专业): 电气工程及其自动化专业题目: 三相全控桥式整流电路的仿真设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

三相全桥不控整流电路的设计..

三相全桥不控整流电路的设计1 三相整流的原理和参数计算1.1 三相不控整流原理三相桥式不控整流电路的原理图如图1-1所示。

该电路中，某一对二极管导通是，输出直流电压等于交流侧线电压中最大的一个，改线电压既向电容供电，也向负载供电。

当没有二极管导通时，由电容向负载供电，d u 按指数规律下降。

设二极管在距线电压过零点δ角处开始导通，并以二极管6VD 和1VD 开始同时导通的时刻为零点，则线电压为在t=0时，二极管6VD 和1VD 开始导通，直流侧电压等于ab u ；下一次同时导通的一对管子是1VD 和2VD ，直流侧电压等于ac u 。

着两段导通过程之间的交替有两种情况，一种是1VD 和2VD 同时导通之前和6VD 和1VD 是关断的，交流侧向直流侧的充电电流d i 是断续的；另一种是1VD 一直导通，交替时由6VD 导通换相至2VD 导通，d i 是连续的。

介于两者之间的临界情况是，6VD 和1VD 同时导通的阶段与1VD 和2VD 同时导通的阶段在t πω+δ=2/3处恰好衔接起来，d i 恰好连续，可以确定临界条件当wRC >wRC <d i 断续和连续的条件。

由分析可知，当空载时，输出电压平均值最大，为222.45d U U ==。

随着负载加重，输出电压平均值减小，至wRC =d i 连续情况后，输出电压波形成为线电压的包络线，其平均值为22.34d U U =。

可见，d U 在222.34~2.45U U 之间变化。

1.2 参数设计及计算由设计要求输出电压为400V ，空载是输出电压平均值最大，为222.45d U U ==。

随着系统负载加重，输出电压平均值减小，至3wRC =进入d i 连续情况后，输出电压波形成为线电压的包络线，其平均值为22.34d U U =。

取22.4d U U =,由400d U V =可知，2167U =，则线电压为290aU V =。

图1-1 三相整流原理图如图所示，输入三相电压源，线电压290V ，50Hz 。