三相桥式全控整流系统
三相桥式全控整流电路ud计算公式
三相桥式全控整流电路ud计算公式三相桥式全控整流电路在电力电子技术中可是个重要的家伙!咱们今天就来好好唠唠它的 ud 计算公式。
要说这三相桥式全控整流电路,它可是在很多领域都有着广泛的应用,像直流调速系统、电化学加工、电镀等等。
那这 ud 到底咋算呢?先给您说说基本原理。
三相电源嘛,每一相电压在不同时刻都有自己的大小和方向。
而在这个整流电路中,通过对六个晶闸管的有序控制,就能把交流变成直流啦。
计算公式呢,Ud = 2.34U2cosα 。
这里的 U2 是变压器二次侧相电压有效值,α 是触发延迟角。
咱举个例子来说,假设变压器二次侧相电压有效值是 220V,触发延迟角是 30 度。
那 Ud 就等于 2.34×220×cos30°,您拿计算器算算,这结果就出来啦。
我之前在实验室里做相关实验的时候,就碰到过一些有趣的情况。
当时,我们按照理论计算得出了一个预期的 Ud 值,可实际测量的时候,却发现跟计算结果有偏差。
这可把我们急坏了,大家都在那抓耳挠腮,找问题到底出在哪。
后来才发现,原来是有个晶闸管的触发信号没给对,导致它没正常导通。
经过一番调整,最终得到的测量值就和计算值对上啦!再深入说说,这个公式里的触发延迟角α 可是个关键因素。
α 越大,Ud 就越小。
这就好比水龙头开得越小,水流就越小一样。
在实际应用中,我们得根据具体的需求来调整α ,从而得到我们想要的直流电压。
比如说,在一些需要平滑调速的设备中,就得精确控制α 来实现电机的平稳运行。
总之,三相桥式全控整流电路的 ud 计算公式虽然看起来简单,但要真正理解透、用得好,还得结合实际多琢磨、多实践。
希望您通过今天的介绍,对这个公式能有更清晰的认识!。
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。
它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。
1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。
每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。
整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。
2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。
整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。
通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。
当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。
随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。
如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。
通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。
同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。
3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。
三相桥式全控整流电路工作原理
三相桥式全控整流电路工作原理三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件,它利用半导体器件的可控性实现对交流电的整流操作。
通过控制开关管的导通时间,可以实现整流电路对电流的可控,从而满足不同的电气需求。
本文将介绍三相桥式全控整流电路的工作原理,并对其性能特点进行分析。
三相桥式全控整流电路包括三个半波整流电路和一个相互接通的直流侧滤波电路。
每个半波整流电路由两个开关管和两个二极管构成。
开关管可以是晶闸管或场效应管,二极管则是承担反向导通作用的器件。
直流侧滤波电路由一个电感和一个电容组成,其作用是平滑直流电的输出。
控制单元则负责控制开关管的导通时间,从而实现对整流电路输出电流的控制。
1. A相半波整流在第一个周期的t=0-1/6 T时间段内,A相电压为正向的,因此A相的K1开关管被导通,K2开关管关闭,通过K1开关管和D2二极管实现A相的半波整流,直流电位为零。
4. A相、B相、C相半波整流带负载当三个半波整流器恰好带负载时,开关管的控制角将会周期性地变化,控制电路输出的脉冲宽度也将随之变化。
这时直流输出电压将随着控制角的变化而逐渐提高。
1. 稳定性高由于可以实现对控制电路输出脉冲宽度的精确控制,三相桥式全控整流电路的稳定性较高,可以满足对直流输出电压和电流的高精度控制要求。
2. 效率高在正常工作状态下,三相桥式全控整流电路只需消耗极小的能量,因此其能效比较高,可有效降低整个系统的能耗。
3. 适应性强三相桥式全控整流电路不仅能适应不同负载要求,还能适应不同电气参数的交流电输入,因此具有较强的适应性。
4. 成本低廉由于三相桥式全控整流电路所需器件数量较少且技术相对成熟,因此其制造成本比较低廉,可以大规模应用于各种电气设备中。
三相桥式全控整流电路是一种性能稳定、适应性强并且成本低廉的电力电子器件,被广泛应用于工业、农业和家庭等领域。
除了上文所述的特性,三相桥式全控整流电路还有其他一些优点。
例如:1. 实现了电能的有源调节在传统的半波和全波整流电路中,电能只能以被动形式、随电源电压变化而调节,无法主动地进行调节。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路是一种典型的多相变流器结构。
其概念是利用三个桥式变换器,并将三相电源转换成多脉冲的直流电压或电流。
三相桥式全控整流电路可以满足多种多种
应用场合的需求。
三相桥式全控整流电路具有输出电流均衡、无影响源特性和可靠性等优点。
结构简单,尺寸小,失压开关控制,可靠性高,功率非常低,因此可以有效减少处理器的使用,降低
成本。
控制电路精确,可以实现功率的精确控制,提高了净输出功率的效率。
电阻元件高
度可调,可以对输出电流进行良好的控制,从而获得更好的控制性能。
三相桥式全控整流电路结构简单,可以有效控制输出电流,并且可以满足输出频率和
脉宽调节等多种需求。
但它也有一定的局限性,如功率范围较小,无法处理较大的功率负载。
三相桥式全控整流电路是一种常用的多相变流器。
它结构简单,控制精度高,稳定性好,可以有效解决处理多种应用场景的需求,在工业自动化等领域有广泛的应用。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告实验报告:三相桥式全控整流电路一、实验目的1.了解三相桥式全控整流电路的工作原理;2.掌握三相桥式全控整流电路的实际应用;3.熟悉实验中相关的仪器设备使用和操作;4.通过实验,加深对三相桥式全控整流电路的认识和理解。
二、实验原理1.三相交流电源通过三相桥式整流器,经过电感L1平滑滤波,然后由IGBT或晶闸管等元件构成的全控整流桥对交流电进行整流;2.控制信号通过控制电路产生,并通过触发电路以一定的脉冲方式送入IGBT或晶闸管触发端,从而实现对整流桥的控制。
三、实验所需器材和材料三相交流电源、电感、电容、IGBT或晶闸管、示波器、台式多功能电源等。
四、实验步骤及调试过程1.搭建三相桥式全控整流电路。
2.将三相交流电源连接到整流电路的输入端。
3.连接示波器,通过示波器观察输入和输出波形。
4.连接控制电路,根据实验要求对整流电路进行控制。
5.进行相应的实验数据采集和记录。
五、实验数据记录和分析1.实验中记录了输入电压、输出电压、输出电流等数据。
2.通过分析记录的数据,可以得出整流电路的性能指标,例如:输出电流的大小、纹波系数、效率等。
3.通过数据的分析可以得出实验结果。
六、实验结果分析1.通过数据分析得出输入输出电流的关系,验证了三相桥式全控整流电路的工作原理。
2.通过实验结果可以得出整流电路的性能指标,并对实验结果进行评价。
3.通过实验结果的分析可以对整流电路进行改进和优化。
七、实验结论八、实验中遇到的问题和解决方法1.连接电路时,需要注意电源的极性和电路的连接顺序,否则会导致电路不能正常工作。
解决方法是仔细查阅电路图和实验指导书,正确连接电路。
2.控制电路的参数设置不当,导致无法对整流电路进行控制。
解决方法是按照实验要求对控制电路进行参数调整,确保其能够正常工作。
3.示波器波形不清晰,无法正确观察到输入和输出波形。
解决方法是检查示波器和连接线路,确保其连接良好,并对示波器参数进行适当调整。
三相桥式全控整流实验报告
三相桥式全控整流实验报告三相桥式全控整流实验报告引言:在现代电力系统中,整流技术是一项重要的电力转换技术。
而三相桥式全控整流器作为一种常见的整流器结构,被广泛应用于工业和家庭电力系统中。
本次实验旨在通过搭建三相桥式全控整流实验电路,研究其工作原理和性能。
一、实验原理三相桥式全控整流器由六个可控硅器件组成,包括三个正向可控硅和三个反向可控硅。
其工作原理是通过控制可控硅的导通角来控制整流电流的大小和方向。
当可控硅导通角为0时,整流电流为零;当可控硅导通角为180度时,整流电流为最大值。
通过控制可控硅的导通角,可以实现对整流电流的精确控制。
二、实验步骤1. 搭建实验电路首先,我们按照实验电路图搭建三相桥式全控整流实验电路。
实验电路包括三相交流电源、三相桥式全控整流器、负载电阻和控制电路。
注意在搭建电路时,要确保电路连接正确,以避免电路短路或其他故障。
2. 接通电源接通电源之前,需要先检查电路连接是否正确,并确保所有开关处于关闭状态。
接通电源后,我们可以观察到整流器的运行状态。
3. 调节触发角通过控制电路,我们可以调节可控硅的触发角,从而控制整流电流的大小和方向。
在实验中,我们可以逐渐增加触发角,观察整流电流的变化情况。
同时,我们还可以改变负载电阻的大小,观察其对整流电流的影响。
4. 记录实验数据在实验过程中,我们需要记录整流电流、负载电压和触发角等数据。
这些数据可以用于后续的分析和比较。
三、实验结果通过实验,我们可以得到如下结果:1. 整流电流与触发角的关系当触发角为0度时,整流电流为零;当触发角为180度时,整流电流为最大值。
随着触发角的增加,整流电流逐渐增大,但增速逐渐减慢。
当触发角为90度时,整流电流为零。
2. 整流电流与负载电阻的关系当负载电阻增大时,整流电流减小;当负载电阻减小时,整流电流增大。
这是因为负载电阻的变化会影响整流电路的输出特性。
3. 整流电流与电源电压的关系整流电流与电源电压之间存在线性关系。
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电路,用于将交流电转换为直流电。
它由三相电源、桥式整流器和触发电路组成。
在这个电路中,三相电源提供三相交流电信号。
每个相位的电源通过对应的触发电路来控制桥式整流器中的开关管。
桥式整流器由四个二极管或四个可控硅组成,用于将交流电转换为直流电。
桥式整流器中的四个二极管或可控硅可以分为两组,每组包含两个,并组成两个反并联的三电平桥。
每个桥臂的两个二极管或可控硅是反并联的,一个被称为正半周期控制,一个被称为负半周期控制。
在每个半周期中,根据触发电路提供的触发信号,分别对两个桥臂的二极管或可控硅进行开通或关断操作。
这样,在每个半周期内,只有一个桥臂是开通的,而另一个桥臂是关断的。
这种控制方式使得整流器输出的电流为激励波(落在功率电网电压曲线之下)。
通过控制开通和关断时间,可以实现对输出电流的调节。
通过改变开通角和关断角,可以改变输出电流的平均值和有效值。
从而实现对输出功率的控制。
总之,三相桥式全控整流电路通过桥式整流器和触发电路的配合控制,将三相交流电转换为直流电,并能够通过调节开通和
关断时间来实现对输出电流的调节。
这种电路广泛应用于工业领域,如直流电机驱动、电力电子器件等。
三相桥式全控整流电路
输出电压与输入电压的关系
01
输出电压与输入电压的有效值成 正比,与触发脉冲的相位角有关 。
02
当触发脉冲在合适的相位角触发 晶闸管时,输出电压接近于输入
电压的最大值。
随着触发脉冲相位角的减小,输 出电压逐渐减小。
03
当触发脉冲相位角为0度时,输出 电压为0。
04
03
电路参数
整流元件的参数选择
额定电压
整流元件的额定电压应大 于电路的最大输出直流电 压。
额定电流
整流元件的额定电流应大 于电路的最大输出直流电 流。
反向耐压
整流元件的反向耐压应大 于电路的最大反向电压。
变压器的参数选择
额定功率
变压器的额定功率应大于电路的最大输出功率。
匝数比
变压器的匝数比应与电路的输入输出电压要求 相匹配。
磁芯材料
变压器的磁芯材料应具有较高的磁导率和较低的损耗,以提高变压器的效率。
常见故障与排除方法
故障1
整流输出电压异常
排除方法
检查输入电源是否正常,检查整流管是否损坏 ,检查电路连接是否良好。
故障2
可控硅不导通
排除方法
检查触发脉冲是否正常,检查可控硅控制极的连接 是否正确。
电路发热严重
故障3
排除方法
检查电路的散热情况,确保散热器安装良好,检查负载 是否过重。
维护与保养建议
滤波电容器的参数选择
电容量
滤波电容器的电容量应根据电路的输出电流和电压纹波的要求进 行选择。
耐压值
滤波电容器的耐压值应大于电路的最大输出直流电压。
温度特性
滤波电容器的温度特性应与电路的工作温度要求相匹配。
04
电路分析
三相桥式全控整流电路的工作原理
三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流电路是一种常用的电能转换电路,广泛应用于交流电转直流电的场合。
它具有电控性好、能耗低、体积小等优点,在电力系统中的应用非常广泛。
下面将详细介绍三相桥式全控整流电路的工作原理。
三相桥式全控整流电路由六个可控硅器件组成,分为两个并联的三相半波可控整流器。
其中,每个三相半波可控整流器包含三个可控硅器件,它们按照星形连接方式连接在交流电源的三相线上。
可控硅器件是由二极管和双向可控开关组成的,可以对电流进行双向控制。
整个电路通过操纵可控硅器件的导通角来控制输出电压的大小和形状。
当交流电源开始供电时,根据交流电源的正负半周变化,可控硅器件会先导通一半波,然后断开一半波,实现半波整流。
对于每个可控硅器件来说,当其导通时,流经它的电流方向与电流的正方向一致,为正半周;当其断开时,流经它的电流方向与电流的正方向相反,为负半周。
通过控制可控硅器件的导通角,可以实现对输出电压的调节。
当可控硅器件导通角度增大时,导通时间增长,输出电压增加;当导通角度减少时,导通时间减小,输出电压减小。
通过改变导通角度来改变输出电压的大小和形状,以满足不同负载的需求。
在控制可控硅器件的导通角度时,需要采用触发电路来提供触发脉冲。
触发脉冲的宽度决定了可控硅器件导通的时间,从而控制输出电压的大小。
通常采用零点触发方式,即在每个交流周期的零点附近触发可控硅器件的导通。
三相桥式全控整流电路的输出电压是由六个可控硅器件的导通角度和触发脉冲的宽度共同决定的。
通过合理地控制这些参数,可以实现输出电压的调节。
此外,为了保证可控硅器件的正常工作,需要采用继电器或保险丝等保护措施,以防止过电流或过压的损坏。
总之,三相桥式全控整流电路是一种通过控制可控硅器件的导通角度来实现交流电转直流电的电路。
它通过改变导通角度来改变输出电压的大小和形状,具有电压调节范围广、精度高等优点,适用于各种交流电转直流电的应用场合。
三相桥式全控整流
三相桥式全控整流介绍三相桥式全控整流是一种电力电子设备,用于将交流电转换为直流电。
它具有全控性能,即能够实现对输入交流电的任意控制。
在现代电力系统中,交流电是主要的电力供应形式。
然而,很多电子设备和装置需要直流电才能正常工作。
因此,需要将交流电转换为直流电。
三相桥式全控整流器正是为了满足这个需求而开发的。
原理三相桥式全控整流器由四个可控硅组成,这些可控硅分别连接在一个桥式整流电路的四个支路上。
这四个支路分别由一个变压器的两个次级线圈、一个交流电源相中点和地线连接而成。
每个可控硅可以通过触发控制电路来控制通导时机和通导角度,从而控制输出电流的大小和方向。
通过适当的触发控制信号,可以实现对输入交流电的全面控制。
优点三相桥式全控整流具有以下优点:1.全控性能:通过合适的触发控制信号,可以实现对输入交流电的任意控制。
2.高效率:采用可控硅作为开关元件,具有较低的导通损耗和开关失真。
3.稳定可靠:整流器采用四个可控硅组成的桥式电路,具有稳定可靠的工作性能。
4.节能环保:采用全控硅和桥式整流电路,具有较高的能量转换效率和较低的谐波产生。
应用三相桥式全控整流器广泛应用于以下领域:1.电力系统:用于将交流电转换为直流电,供应给电力系统中的电子设备、装置和设施。
2.工业自动化:用于工业自动化控制系统中的电子设备、驱动器和电源。
3.电动机驱动:用于电动机驱动系统中的电源和电能转换装置。
4.光伏发电:用于光伏发电系统中的电流转换和能量管理。
5.变频器:用于变频器控制系统中的电源和电能传输。
6.电动汽车:用于电动汽车充电桩和电能传输系统中。
结论三相桥式全控整流器是一种非常重要的电力电子设备,能够将交流电转换为直流电,并通过全面的控制方式满足各种需求。
它具有全控性能、高效率、稳定可靠、节能环保等优点,并广泛应用于电力系统、工业自动化、电动机驱动、光伏发电、变频器和电动汽车等领域。
三相桥式全控整流电路
4
特点与优点
特点与优点
整流效率高:由于采用
了全控整流技术,三相
桥式全控整流电路的整
2
流效率可以达到90%以
上
控制性能好:通过调节
触发角α的大小,可以
1
实现对输出电压和电流 的连续和平滑调节,从
而具有良好的控制性能
适用于大功率应用:三
相桥式全控整流电路适
用于大功率应用场合, 可以实现大电流和高电
4
流电源的中性线N上
3
工作原理
工作原理
整流过程
当晶闸管的控制极有触发脉冲时,晶闸管导通,电流可 以通过它而从交流电源的一相流向负载,然后再通过另 外两只晶闸管返回交流电源的另一相。通过改变触发脉 冲的相位,可以控制电流的流向和大小,从而实现对输 出电压和电流的连续和平滑调节
工作原理
控制原理
三相桥式全控整流电路的输出电压和电流的大小取决于晶闸管的触发角α。触发角α是指 从正弦波的正半周开始到触发脉冲出现的位置之间的角度。当触发角α越小时,输出的电 压和电流越大;当触发角α越大时,输出的电压和电流越小 通过调节触发角α的大小,可以实现对输出电压和电流的连续和平滑调节。常用的调节方 式有两种:一种是采用相位控制方式,通过调节触发脉冲的相位来改变触发角α的大小; 另一种是采用移相控制方式,通过改变触发脉冲的移相角的大小来改变触发角α的大小
续和平滑调节
2
电路结构
电路结构
三相桥式全控整流电路的基本结 构由三相交流电源、六只晶闸管
以及负载构成
其中,三相交流电源为三角形接 法,提供三个相位相差120度的交
流电压
六只晶闸管分别连接在三相交流 电源和负载之间,其中三只晶闸 管的一端连接在A、B、C三相交流 电源上,另一端连接在负载的P、 N端子上;另外三只晶闸管的另一 端连接在负载的N、P端子上和交
三相桥式全控整流电路的原理
三相桥式全控整流电路的原理三相桥式全控整流电路介绍•三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件,广泛应用于交流电转直流电的场景。
•它通过控制晶闸管的导通角来实现对输入交流电的整流控制。
原理桥式整流电路•桥式整流电路由四个二极管组成,形成一个桥结构,具有四个输入和一个输出。
•其中,两个二极管被称为正极二极管,另外两个被称为负极二极管。
•输入交流电经过正极二极管和负极二极管的交替导通,实现了对交流电的单向导通。
全控整流电路•全控整流电路在桥式整流电路的基础上,增加了晶闸管。
•晶闸管是一种主控开关,可以通过控制晶闸管的导通角来控制输入交流电的整流。
三相桥式全控整流电路•三相桥式全控整流电路由三个桥式整流电路组成,对应输入的三相交流电。
•每个桥式整流电路由四个晶闸管和四个二极管组成,实现对一个相位的交流电的整流。
•通过适当的触发控制,可以实现对三相交流电的全控整流。
工作原理•在三相桥式全控整流电路中,每个桥式整流电路的晶闸管由触发电路控制。
•当晶闸管导通时,对应的正极二极管也将导通,实现对输入交流电的正半周期整流。
•当晶闸管关断时,对应的正极二极管也将关断,实现对输入交流电的负半周期整流。
•通过控制晶闸管的导通角,可实现对三相交流电的全控整流。
应用场景•三相桥式全控整流电路广泛应用于各种需要将交流电转换为直流电的场景。
•典型应用包括电力系统中的直流输电、电动机驱动、电焊设备等。
结论•三相桥式全控整流电路通过控制晶闸管的导通角度,实现了对输入交流电的全控整流。
•它是一种重要的电力电子器件,广泛应用于各种需要交流电转直流电的场景。
控制方式•三相桥式全控整流电路可以通过不同的控制方式来实现对输入交流电的整流控制。
•常见的控制方式包括:触发角控制、单位相距控制和连续控制。
触发角控制•触发角控制是最简单的一种控制方式,通过改变晶闸管的触发角度来实现对交流电的整流控制。
•触发角是指晶闸管导通时与输入交流电正半周期的夹角。
三相桥式全控整流系统设计
0 引言
随着电力电子技术的发展,交流电源系统的电能质量问 题受到了越来越多的关注。 20世纪60年代 发展起来的电力电子技术,使电能可以变 换和控制,产生了现代各种高效、节能的 新型电源和交直流调速装置, 为工业生 产、交通运输、楼宇、办公、家庭自动化提 供了现代化的高新技术。 三相桥式整流电 路是电力电子变流技术中非常重要的一 个系统, 它不仅可以将交流电压转换成 直流电压, 以用作直流电动机的直流电 源,还可调节电动机电枢电压以进行电动 机的调速。 在电力电子变流电路中,三相 桥式整流电路的工业应用十分广泛。
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Sheji yu Fenxi◆设计与分析
图3 CPLD三相桥式全控整流触发信号发生器顶层符号图
. All Rights Reserved.
图5 A相触发信号驱动电路图
6 结语
经理论分析、仿真检验和部分实验验证, 本设计合理,可实现三相桥式全控整流。 优点 是触发信号控制数字化、定时准确、便于显示 整流过程和触发信号作用,可用于电力电子教 学实验。
3 CPLD芯片程序设计
CPLD程序设计过程是底层模块采用VHDL语言或图形法 设计,顶层采用图形法设计。 顶层符号图如图3所示。
4 鉴相触发电路设计
鉴相触发电路图如图4所示。
5 触发信号驱动电路设计
对应三相桥式全控整流电路原理图,A相触发信号驱动电 路如图5所示。 B相、C相触发信号驱动电路相同,不再赘述。
设计与分析◆Sheji yu Fenxi
三相桥式全控整流系统设计
韩 猛 李滕飞 卢 铎 乔白才 (吉林市职业病防治院,吉林 吉林 132013)
摘 要:介绍了基于MSP430F169单片机和CPLD的三相桥式全控整流系统基本原理、组成模块、电路设计和监控程序设计。 单片机 控制程序由C430语言编制,触发角数值输入采用定时巡检按键法,具有电路简单、可消除按键抖动带来的干扰的优点。
三相桥式全控整流电路用途
三相桥式全控整流电路用途三相桥式全控整流电路是一种常见的电力系统控制电路,广泛应用于工业、交通、矿山等领域。
其主要用途包括但不限于以下几个方面:1. 工业领域在工业中,三相桥式全控整流电路通常用于交流电源供给直流电动机或者直流电动机控制系统。
通过全控整流电路可以实现对电机的精确控制,可以调节电机的转速和转矩。
同时,全控整流电路可以实现电机的启动、制动和反接功能,为工业生产提供了便利。
2. 交通领域在交通领域,三相桥式全控整流电路通常用于交流电动机的调速系统。
例如,在地铁、轻轨、城市有轨电车等交通工具中,电机的启动、制动和调速均离不开全控整流电路的应用。
此外,全控整流电路还可以用于电动汽车、电动车辆的发动机控制系统,实现对电动机的精准控制,提高车辆的性能和能效。
3. 矿山领域在矿山领域,三相桥式全控整流电路通常用于大型机械设备的电机控制系统。
例如,在采矿机、输送机、破碎机等设备中,电机的启动、调速和制动都需要全控整流电路来实现。
此外,全控整流电路还可以用于提升机、起重机等设备的电机控制系统,保证设备的安全和可靠运行。
4. 能源领域在能源领域,三相桥式全控整流电路通常用于可再生能源发电系统和储能系统。
例如,在风力发电和太阳能发电中,全控整流电路可以实现对电能的控制和调节,将交流电转化为直流电并送入电网。
同时,全控整流电路还可以用于储能系统,控制储能设备的充放电过程,提高能源利用率。
总之,三相桥式全控整流电路在工业、交通、矿山和能源等领域中都有着重要的应用价值。
通过全控整流电路,可以实现对电机和电能的精确控制,提高设备的性能和能效,促进产业的发展和进步。
因此,三相桥式全控整流电路在现代电力系统中扮演着不可或缺的角色,对推动经济社会的发展起到了积极的作用。
三相桥式全控整流回路的原理
三相桥式全控整流回路的原理在电力系统中,整流是将交流电转换为直流电的过程。
而全控整流则是通过控制整流电路中的晶闸管,实现对输出电压的精确控制。
三相桥式全控整流回路是一种常见的全控整流电路,通过合理地组合三相桥式整流电路和晶闸管触发控制电路,在保证电路正常工作的前提下,实现对输出电压的可控性。
三相桥式全控整流回路由三相桥式整流电路和晶闸管触发控制电路组成。
在三相桥式整流电路中,通过六个二极管和六个晶闸管将输入的三相交流电转换为直流电。
而晶闸管触发控制电路则通过控制晶闸管的导通角度,来控制输出电压的大小。
在每个半电压周期内,晶闸管都会被触发导通一次,从而实现对输出电压的调节。
三相桥式全控整流回路的工作原理可以简单描述为:首先,三相交流电通过三相桥式整流电路转换为直流电;然后,晶闸管触发控制电路根据控制信号控制晶闸管的导通角度,从而控制输出电压的大小;最后,经过滤波电路过滤后的直流电输出到负载端供电使用。
在实际应用中,三相桥式全控整流回路具有许多优点。
首先,由于采用了全控整流技术,输出电压的稳定性和可控性较好,适用于对输出电压有严格要求的场合。
其次,由于晶闸管的导通角度可调,可以实现电压的调频调相,进一步提高了电路的性能。
此外,三相桥式全控整流回路还具有响应速度快、效率高、寿命长等优点,广泛应用于变频调速、电镀、电焊等领域。
然而,三相桥式全控整流回路也存在一些缺点。
首先,由于晶闸管本身的损耗较大,会导致整流电路的能量损耗较高。
其次,晶闸管的可靠性较差,容易受到温度、电压等因素的影响,需要定期检测和维护。
此外,晶闸管的成本也比较高,会增加整个电路的制造成本。
三相桥式全控整流回路是一种常见的全控整流电路,通过合理地组合三相桥式整流电路和晶闸管触发控制电路,实现对输出电压的可控性。
在实际应用中,三相桥式全控整流回路具有许多优点,但也存在一些缺点。
因此,在选择使用三相桥式全控整流回路时,需要根据具体的应用需求综合考虑其优缺点,以达到最佳的电力控制效果。
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变摘要:一、问题背景二、三相桥式全控整流电路原理三、仿真波形畸变原因分析四、解决方案及优化策略五、总结与展望正文:【提纲】一、问题背景在电力电子系统中,三相桥式全控整流电路广泛应用于各类电源、逆变器、调节器等装置中。
然而,其在实际运行过程中,往往会出现波形畸变的问题,影响了系统的稳定性和性能。
本文将针对这一问题,进行深入分析并提出相应的解决方案。
二、三相桥式全控整流电路原理三相桥式全控整流电路由三相变压器、六个晶闸管、电感及电阻等元件组成。
其工作原理是在晶闸管的控制下,将交流电源转换为直流电源,供给负载使用。
其中,晶闸管的导通顺序和触发方式对电路的性能有着重要影响。
三、仿真波形畸变原因分析在仿真过程中,波形畸变可能是由以下几个方面原因导致的:1.晶闸管的开通和关断瞬间会产生高频谐波,叠加在输出电压上,导致波形畸变;2.控制策略的不合理,如触发脉冲的宽度、相位等参数设置不当,也会引起波形畸变;3.电感、电阻等元件的参数选择不当,可能使得谐波电流过大,进一步加剧波形畸变。
四、解决方案及优化策略针对以上原因,我们可以采取以下措施进行优化:1.选择合适的晶闸管触发方式,如采用双脉冲触发,可以减小谐波的产生;2.调整触发脉冲的宽度和相位,使其尽量与晶闸管的导通角度相匹配,降低波形畸变;3.合理选择电感、电阻等元件的参数,以减小谐波电流的影响;4.采用滤波器等被动元件对输出电压进行滤波,降低波形畸变。
五、总结与展望三相桥式全控整流电路的波形畸变问题是电力电子领域中的一项常见挑战。
通过深入分析其产生原因,并采取相应的优化策略,可以有效降低波形畸变,提升电路的性能和稳定性。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路1. 引言三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子器件,广泛应用于直流供电系统中。
它能将三相交流电转换成稳定的直流电,并且可以根据需要调整输出电压大小。
本文将详细介绍三相桥式全控整流电路的结构、工作原理以及优缺点。
2. 结构三相桥式全控整流电路由六个可控硅组成,分别为三相桥臂和控制电路。
其中,三相桥臂由三个可控硅和三个反并联的二极管组成,形成了一个三相全控整流单元。
控制电路用于控制可控硅的导通和关断,以实现对输出电压的调节。
3. 工作原理当输入电源为三相交流电时,通过变压器将其降压,并适当调整相位,然后将其输出到三相桥臂上。
根据控制电路的控制信号,控制可控硅的导通和关断。
当可控硅导通时,交流电信号经过可控硅和二极管之间的通路,形成一个通路;当可控硅关断时,通路中断。
可控硅的导通和关断时间可以通过控制电路的触发方式和触发角来控制。
触发角表示可控硅导通的延迟时间,可以调整导通角度来控制输出电压的大小。
通过调整可控硅的导通角度,可以实现对输出电压的调节。
一般情况下,三相桥式全控整流电路的工作周期是以输入交流电的周期为基准的。
在每个周期内,三相桥臂会分别导通和关断,以便实现对输出电压的稳定控制。
控制电路会根据电压反馈信号和控制信号,实时调整可控硅的导通角度,以使输出电压达到设定值。
4. 优缺点4.1 优点•三相桥式全控整流电路具有较高的稳定性和精度,适用于对电压要求较高的场合。
•可控硅的导通角度可调,可以实现对输出电压的精确调节。
•结构相对简单,制造成本较低。
4.2 缺点•由于可控硅的导通和关断需要外部控制电路的支持,因此整体的复杂度较高。
•整流过程中会产生一定的谐波,可能对其他电器设备造成干扰。
•输出电压的调节需要实时监测和反馈,对控制电路提出了一定的要求。
5. 应用三相桥式全控整流电路广泛用于直流供电系统中,如直流电源、电动机控制等领域。
其稳定性和精确控制性使其成为电力电子设备的重要组成部分。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告三相桥式全控整流电路实验报告引言:在现代电力系统中,电力的传输和分配都离不开电力电子设备。
全控整流电路作为一种重要的电力电子器件,广泛应用于变频调速、电力质量改善等领域。
本实验旨在研究三相桥式全控整流电路的工作原理和性能特点,并通过实验验证其可靠性和稳定性。
一、原理介绍三相桥式全控整流电路是由六个可控硅器件组成的桥式整流电路。
通过对六个可控硅器件的控制,可以实现对输入交流电的整流和调节。
其工作原理如下:当输入交流电为正半周时,通过适当控制可控硅器件的导通时间,使得输出电压为正;当输入交流电为负半周时,通过适当控制可控硅器件的导通时间,使得输出电压为负。
通过不断调整可控硅的导通角,可以实现对输出电压的精确控制。
二、实验装置和步骤实验装置包括三相交流电源、三相桥式全控整流电路、负载电阻和测量仪器。
实验步骤如下:1. 连接实验装置:将三相交流电源的三相输出接入三相桥式全控整流电路的输入端,将负载电阻接入输出端,同时连接测量仪器以测量电流和电压。
2. 调节可控硅的触发角:通过控制触发脉冲的时刻和宽度,调节可控硅的导通时间,从而控制输出电压的大小。
3. 测量电流和电压:通过电流表和电压表分别测量负载电阻上的电流和输出电压的大小。
4. 记录实验数据:记录不同触发角下的输出电压和电流值,并绘制电压-电流特性曲线。
三、实验结果与分析通过实验测量和数据记录,得到了不同触发角下的输出电压和电流值。
根据这些数据绘制出了电压-电流特性曲线。
通过分析曲线,可以得出以下结论:1. 输出电压与触发角度成正比:当触发角度增大时,输出电压也随之增大;当触发角度减小时,输出电压也随之减小。
2. 输出电流与触发角度成正比:当触发角度增大时,输出电流也随之增大;当触发角度减小时,输出电流也随之减小。
3. 输出电压和电流的波形呈现近似直流的特点,具有较好的稳定性和可控性。
四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了三相桥式全控整流电路的工作原理和性能特点。
三相桥式全控整流电路
12
三、定量分析
➢ 4. 整流变压器视在功率计算
➢ 1). 流过整流变压器二次侧旳电流在前面已经算得:
i
I
d
2π/3
0
π
2π/3
2π
ωt
TR二次侧电流有效值: TR二次侧电压有效值:
I2
2 3
I
d
0.816 I d
U2
Ud 2.34
TR二次侧视在功率:
S2
3U 2 I2
3
Ud 2.34
0.816
围是120
7
二、原理分析
2.电路工作波形
2)阻感负载时旳工作情况
➢ a≤60时(a =0 图-6;a =30 图-7)
• ud波形连续,工作情况与带电阻负载时十分相同。
各晶闸管旳通断情况
输出整流电压ud波形 晶闸管承受旳电压波形
• 区别在于:得到旳负载电流id波形不同。
当电感足够大旳时候, id旳波形可近似为一条水平线。
三相桥式全控整流电路原理图
返回
26
单宽脉冲
27
双窄脉冲
28
t
t t t
返回 17
图-3
三相桥式全控整流电路
带电阻负载a=0时旳波形
uud21 = 0°ua
ub
uc
O ud2 uu2dL
t1
ⅠⅡ uab uac
ⅢⅣ ubc uba
ⅤⅥ uca ucb
uab uac
O
iVT1
O uVT1
uab uac ubc uba uca ucb uab uac
O uab uac
控制,电网向晶体管整流装置提供旳 是超前旳无功电流。
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1设计任务及要求设计系统的主电路、触发电路及控制电源,绘制整流系统原理图,并计算主电路器件的参数。
其中负载为直流电动机,P N=2.2kw,U N =220V,I N=12.5A电压调节范围:0~220V。
由上述要求可知我们的设计任务分为:一、主电路,即三相桥式全控整流电路。
二、触发电路,可以用集成触发电路。
三、控制电源,包括给定电压,负偏移电压,同步变压器。
而给定电压和负偏移电压可以由给定电源来产生。
1.1设计任务设计三相桥式全控整流系统,设计任务可分为:一、主电路,即三相桥式全控整流电路。
二、触发电路,可以用集成触发电路。
三、控制电源,包括给定电压,负偏移电压,同步变压器。
而给定电压和负偏移电压可以由给点电源来产生。
1.2设计要求绘制整流系统原理图,并计算主电路器件的参数。
其中负载为直流电动机,P N=2.2kw,U N=220V,I N=12.5A。
电压调节范围:0~220V。
2 系统电路设计2.1系统主电路我们所设计的系统为三相桥式全控整流系统,总框图如下:主电路就是三相桥式全控整流,原理图如下:图2 三相桥式全控整流电路原理图在电路中变压器二次侧接成星形是为了得到零线,而一次侧接成三角形是为了避免3次谐波流入电网。
阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1,VT3,VT5),称为共阴极组,这种接法为共阴极接法。
阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4,VT6,VT2),称为共阳极组,图1 系统总框图图5三相桥式全控整流电路带阻感负载a =90︒的波形图从上图我们可以看到,如果电感值比较大的话U d 中正负面积可以认为基本相等,这样的话平均值就近似为零了。
而整流输出电压是不能为负的,所以带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a 角最大值为90°。
其实三相桥式全控整流电路带负载不同,波形的区别不是很大,主要的区别在负载的电流波形上,因为如果是阻感负载的话,电感有平波的作用,在电感为无限大时,我们可以看做输出电流波形为一条直线。
但是电感不可能无限大,而且直流电动机的电感也不是很大,所以还是会有纹波,而且如果出现电流断续的情况的话,那么电动机的机械特性将会很软,所以为了克服这个缺点,我们一般会给主电路中直流输出侧,直流电动机串联了一个平波电抗器。
平波电抗器的作用是用来减少电流的脉动和延长晶闸管的导通时间。
只要电感为足够大时就能使电流连续了,就不会出现时电动机机械特性很软的情况了。
这样也可以近似的将负载电流特性看为一条水平的直线。
通过以上的波形图和对电路的总结,我们可以得到三相桥式全控整流电路的一些特点:一、整流电路中每一时刻都是2个晶闸管同时导通,来构成回路,而且共阴极组和共阳极u组每组都只有一个晶闸管导通,既不能为同组的晶闸管同时导通,也不能一相的晶闸管同时导通。
二、六个晶闸管的触发脉冲要按顺序给定,可以通过控制相位来达到这个目的。
具体如下所述,每个晶闸管按顺序相位依次相差60°,而共阴极组和共阳极组的晶闸管每一组相位依次相差120°,而同一相的上下桥臂的相位要相差180°。
三、由于三相桥式全控整流电路的输出电压一周期脉动6次,并且每次脉动的波形都一样,所以它又称为六脉冲整流电路。
我们可以通过三相桥式全控整流电路波形图,图N看出来。
四、若要让整流电路在一般情况下正常工作,比如合闸启动过程中、电流断续,就要保证同时导通的两个晶闸管都有触发脉冲。
主电路图如下:图6 三相桥式全控整流主电路图在该电路中,我在每个晶闸管都并联了保护电路,由一个电容和电阻做成。
同时又在变压器二次侧上串联了一个快速熔断器。
也是起保护作用的。
因为我们的电路可以应用于生产实践中,所以一定要加上保护电路。
2.2系统触发电路我们所设计的系统为三相桥式全控整流系统,在主电路中用到了六个晶闸管,而晶闸管的触发脉冲的产生和控制,是很重要的一部分,因为如果某个晶闸管该导通却没有导通的话,可能会导致电路中某个元件的损毁,或者整个电路的瘫痪。
通过晶闸管的静态特性,我们可以知道,首先要让让晶闸管承受正向电压,这样晶闸管才可以导通,而在晶闸管在承受正向电压情况下,也仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。
而晶闸管电流的变化会有一个梯度,所以要保证触发脉冲的宽度。
而三相桥式全控整流电路,要保证同时导通的两个晶闸管均有触发脉冲。
可以采用两种方法来达到目的。
第一种方法是将脉冲宽度大于60°,一般为80°到100°,被称为宽脉冲,第二种方法就是用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差60°,一般为20°到30°,被称为双脉冲触发。
这两种方案相比较的话,宽脉冲触发优点是与双脉冲相比可以减少一个输出脉冲,缺点是为了不使脉冲变压器饱和,要将铁心体积做的较大,这样的话就会使脉冲前沿不够陡,晶闸管串联使用不利。
而双脉冲的优点是它所要求的触发电路输出功率小,缺点是电路比较复杂。
所以选择双脉冲触发,它可以保证晶闸管得到较高稳定性的触发特性。
因为三相桥式全控整流主电路中由六个晶闸管组成,那么触发电路中就要有六个输出端,所以集成触发电路我们选择了三片KJ004芯片和一片KJ041芯片,这样就可以形成六路双脉冲,再由六个晶体管进行脉冲放大,这里我们选择三极管来进行放大。
这样的话就构成了完整的三相全控桥触发电路。
2.2.1 KJ004芯片KJ004芯片,又叫做晶闸管移相触发集成电路。
它是双列式直插式集成电路,适应于单相、三相全控桥式晶闸管的双脉冲触发。
目前应用比较广泛。
它之所以应用比较广泛,是因为它可以输出两路相位互差180°的移相脉冲,输出负载能力大,移相性能好,正负半周脉冲相位比较均衡,而且它对同步电压要求低。
管脚图如下:各管脚功能说明:引脚1为同相脉冲输出端,它的作用是使用时接正半周导通晶闸管的脉冲功率放大器及脉冲变压器引脚2、6、10都为空脚,悬空接就可以了。
引脚3和4要通过电容连接起来的。
其中引脚3是锯齿波电容连接端,而引脚4是同步锯齿波输出端,它通过电阻进行移相。
引脚5是芯片工作的负电源输入端,使用时接用户系统的负电源。
引脚7为接地端,使用时直接接电路的控制电源地端。
引脚16为系统的工作正电压输入端,使用时接控制电路电源,一般为15V。
引脚8功能为同步电源信号输入端,它接控制电路的同步变压器,此芯片要求同步电压为30V。
引脚9为芯片连接最为重要的一部分,它的功能是移相、偏置及同步信号综合端,使用时分别通过三个等值电阻接锯齿波、偏置电压及移相电压。
该引脚主要来提供芯片工作所需要的电压。
引脚11和12是通过电容连在一起的。
11脚为方波脉冲输出端通过电容与12脚相连,而12脚为脉冲信号输入端,它通过一个电容与电源相接,并通过电容与11脚相连。
引脚13和14都为脉冲调制及封锁控制端,其中13脚为负脉冲,14脚为正脉冲。
它们在使用时接调制脉冲源输出或保护电路输出,在我所设计的系统这两个脚没有接外接电路。
通过以上的管脚说明及其功能,我们可以知道如何从KJ004集成块的管脚引线,将外部电路连接起来。
2.2.2 KJ041芯片KJ041芯片,又称为六路双脉冲形成器。
它也是三相全控桥式触发线路中常用的电路,具有取脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成功能。
将它和三个KJ004连接到一起就可以达到六路双脉冲触发电路,这样三相桥式全控整流电路的各个晶闸管就可以按条件稳定的进行触发,使电路可以正常的运行。
管脚图如下:KJ041管脚说明:引脚1和4都为电网A相触发脉冲输入端,而1脚为正半周的触发脉冲,4脚为负半周的触发脉冲。
引脚3和6都为电网B相触发脉冲输入端,而3脚为正半周的触发脉冲,6脚为负半周的触发脉冲。
引脚2和5都为电网C相触发脉冲输入端,而5脚为正半周的触发脉冲,2脚为负半周的触发脉冲。
上述六个管脚就为三相脉冲触发的输入端,我们将各相对应各自的管脚就可以将电路连接起来。
引脚7功能为输出脉冲封锁端,当7脚为高电平时,它封锁输出。
引脚8为接地端,使用时直接接电路的控制电源地端。
引脚16为系统的工作正电压输入端,使用时接控制电路电源,一般为15V。
引脚9为空脚,悬空接就可以了。
引脚12和15均为A相输出端,使用时15脚接触发A相正半周晶闸管的功放单元输入端,而12脚接触发A相负半周晶闸管的功放单元输入端;引脚10和13均为B相输出端,使用时13脚接触发B相正半周晶闸管的功放单元输入端,而10脚接触发B相负半周晶闸管的功放单元输入端;引脚11和14均为C相输出端,使用时11脚接触发C相正半周晶闸管的功放单元输入端,而14脚接触发C相负半周晶闸管的功放单元输入端;通过以上的管脚列表我们可以知道如何从KJ004集成块的管脚引线,将外部电路连接起来。
2.2.3 同步变压器同步变压器,为触发脉冲信号提供高度。
在KJ004芯片中,8脚的作用为同步电源信号输入端,接同步变压器的二次侧,而它所接的电压要求为30V,所以同步变压器匝数比K的计算公式如下:K==7.33同步变压器的电路图如下所示:图9 同步变压器电路图2.2.4脉冲变压器脉冲变压器是由一个变压器为主体的。
它的二次侧接了个起调压作用的两个二极管,后面的就是其中的一个脉冲触发端,比如G1、K1,其中G1端对应的接门极,K1端对应的接阴极。
这样就可以达到触发的作用了。
图10 晶闸管管脚图这样触发电路对应端与晶闸管相应管脚连接起来。
即G1端对应的接门极G,K1端对应的接阴极K。
这样就可以达到触发的作用了。
脉冲变压器电路图如下:图11 脉冲变压器电路图集成触发电路的电路图如下所示:图12 触发电路电路图在该电路中,左侧下端为+Uco的给定电压,而上侧位-Up的负偏移电源。
整个电路组成了六路双脉冲的集成电路板。
2.3控制及偏移电源控制电源,包括给定电压,负偏移电压,同步变压器。
而给定电压和负偏移电压可以由给定电源来产生。
上面电路图中的+Uco就是给定电压,而—Up就被称作负偏移电压,这两个电压有下图所示的电路图来产生,他们是给集成脉冲触发器一个正电压,一个负电压。
其中芯片7815、7915,将在下面做介绍。
它是通过整流、滤波、稳压源,然后输出直流电压。
前面的桥式电路起着整流的作用。
图13 控制及偏移电源电路图2.4给定电源我们所用的7815、7915芯片,统称为固态三端稳压器,它们各自属于78⨯⨯、79⨯⨯系列。
78⨯⨯后面的数值代表的就是稳压器所输出的电压数。
7815为三端正稳压器电路,TO-220F封装,能提供多种固定的输出电压,应用范围广。
内含过流、过热和过载保护电路。
带散热片时,输出电流可达1A。
虽然是固定稳压电路,但使用外接元件,可获得不同的电压和电流。
而7915为三端负稳压器电路,其他性能和特征跟79⨯⨯基本上是类似的。