三相桥式全控整流电路课程设计文稿
三相桥式全控整流电路课程设计
电力电子技术课程设计说明书三相桥式全控整流电路系、部:电气与信息工程系专业:自动化目录第1章绪论 (1)1. 电子技术的发展趋势 (1)2. 本人的主要工作 (2)第2章主电路的设计及原理 (3)1. 总体框图 (3)2. 主电路的设计原理 (3)2.1带电阻负载时 (4)2.2阻感负载时 (7)3. 触发电路 (8)4. 保护电路 (9)5. 参数计算 (10)5.1 整流变压器的选择 (10)5.2 晶闸管的选择 (11)5.3 输出的定量分析 (11)第3章MATLAB的仿真 (12)1. MATLAB仿真软件的简介 (12)2. 仿真模拟图 (13)3. 仿真结果 (13)第4章结束语 (15)参考文献 (16)第1章绪论1. 电子技术的发展趋势当今世界能源消耗增长十分迅速。
目前,在所有能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。
预计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。
电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。
它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。
随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为电力电子技术作为一门高技术学科,由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在已广泛的应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)和高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)。
下面着重讨论电力电子技术在电力系统中的一些应用。
在高压直流输电(HVDC)方面的应用直流输电在技术方面有许多优点:(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联;(2)可以限制短路电流;(3)没有电容充电电流;(4)线路有功损耗小;(5)输送相同功率时,线路造价低;(6)调节速度快,运行可靠;(7)适宜于海下输电。
三相桥式全控整流电路课程设计报告
电力电子技术课程设计题目院系专业姓名年级指导教师年月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,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21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已得到总电能的一半以上。
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。
关键字:MCU ; SCR; 电力电子; 导通角; KEIL-C目录摘要 (2)1、原理及方案 (4)2、主电路的设计及器件选择 (5)2.1 三相全控桥的工作原理 (5)2.2 参数计算 (7)3、触发电路设计 (10)3.1 集成触发电路 (10)3.2 KJ004的工作原理 (10)3.3 集成触发器电路图 (11)4、保护电路的设计 (13)4.1 晶闸管的保护电路 (13)4.2 交流侧保护电路 (14)4.3 直流侧阻容保护电路 (15)5、MATLAB 建模与仿真 (16)5.1 MATLAB建模 (16)5.2 MATLAB 仿真 (18)5.3 仿真结构分析 (19)课程设计体会 (21)1 原理及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。
(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)。
三相桥式全控整流电路的设计 课程设计
大学自动化学院电力电子课程设计报告单位(二级学院):自动化学院学生姓名:专业:电气工程与自动化班级:学号:指导教师:设计时间:2011 年 6 月大学自动化学院制课程设计目的及要求一.课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生课程设计报告撰写水平。
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。
摘要整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
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。
关键词:整流,变压,触发,过电压,保护电路。
目录1主电路设计及原理 (5)1.1 主电路设计 (5)1.2 主电路原理说明 (5)2 触发电路的设计 (9)2.1 电路图的选择 (9)2.2 触发电路原理说明 (11)3 保护电路的设计 (12)3.1 过电压保护 (13)3.2 过电流保护 (15)4 各参数的计算 (17)4.1 输出值的计算 (17)4.2 输出波形的分析 (19)5 应用举例 (20)6 心得体会 (29)参考文献 (29)三相桥式全控整流电路的设计1主电路设计及原理1.1 主电路设计其原理图如图1所示。
三相桥式全控整流电路课程设计
电力电子技术课程设计说明书三相桥式全控整流电路系、部: 电气与信息工程系专业: 自动化目录第1章绪论 01、电子技术的发展趋势 02、本人的主要工作 (2)第2章主电路的设计及原理 (2)1、总体框图 (3)2、主电路的设计原理 (3)2、1带电阻负载时 (4)2、2阻感负载时 (6)3、触发电路 (7)4、保护电路 (7)5、参数计算 (8)5、1 整流变压器的选择 (8)5、2 晶闸管的选择 (9)5、3 输出的定量分析 (9)第3章MATLAB的仿真 (10)1、MATLAB仿真软件的简介 (10)2、仿真模拟图 (10)3、仿真结果 (10)第4章结束语 (11)参考文献 (11)第1章绪论1、电子技术的发展趋势当今世界能源消耗增长十分迅速。
目前,在所有能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%就是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。
预计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。
电力电子技术就是利用电力电子器件对电能进行控制与转换的学科。
它包括电力电子器件、变流电路与控制电路三个部分,就是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。
随着科学技术的发展,电力电子技术由于与现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。
电力电子技术作为一门高技术学科,由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在已广泛的应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)与高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)。
下面着重讨论电力电子技术在电力系统中的一些应用。
在高压直流输电(HVDC)方面的应用直流输电在技术方面有许多优点:(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联;(2)可以限制短路电流;(3)没有电容充电电流;(4)线路有功损耗小;(5)输送相同功率时,线路造价低;(6)调节速度快,运行可靠;(7)适宜于海下输电。
三相桥式全控整流电路的工作原理课设
BKP1KP3KP5KP4KP6KP2Ra b cu 图1 三相桥式全控整流电路ωtωtωta b c a b uu 00uu三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流原理电路结构如图1所示。
三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路,完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见图1-1)。
6个晶闸管以次相隔60度触发,将电源交流电整流为直流电。
三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式,以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。
整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少3的整倍次谐波电流对电源的影响。
元件的有序控制,即共阴极组中与a 、b 、c 三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a 、b 、c 三相电源相接的三个晶闸管分别为 VT 、VT 。
它们可构成电源系统对负载供电的6条整流回路,各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。
图1-1 三相桥式全控整流原理电路在三相桥式全控整流电路中,对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的,控制角都是α。
由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。
很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中的晶闸管低一半。
为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a 相,晶闸管KP3和KP6接b 相,晶管KP5和KP2接c 相。
晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。
为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下面研究几个特殊控制角,先分析α=0的情况,也就是在自然换相点触发换相时的情况。
图1是电路接线图。
为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见图2)。
在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。
三相桥式全控整流电路课程设计报告
三相桥式全控整流电路课程设计报告目录一、课程概述 (2)1. 课程背景与目的 (2)2. 课程设计任务及要求 (4)二、三相桥式全控整流电路基本原理 (4)1. 三相桥式整流电路结构 (6)1.1 电路组成及工作原理 (7)1.2 电路特点分析 (8)2. 三相桥式全控整流电路工作原理 (9)2.1 触发脉冲的控制 (10)2.2 整流过程的分析 (12)三、电路设计 (14)1. 电路主要参数计算 (15)1.1 输入参数设定 (17)1.2 输出参数计算 (18)1.3 散热设计考虑 (19)2. 电路元器件选择与配置 (20)2.1 整流器件的选择依据 (22)2.2 滤波电容的选择方法 (23)2.3 其他元器件的选择及布局设计 (24)四、仿真分析与实验验证 (26)1. 仿真分析 (27)1.1 仿真模型建立 (28)1.2 仿真结果分析 (29)2. 实验验证过程介绍及结果分析 (30)一、课程概述本课程设计旨在帮助学生深入理解和掌握三相桥式全控整流电路的基本原理、结构特点和工作过程,培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过对三相桥式全控整流电路的设计与实现,使学生在理论知识与实际操作相结合的基础上,提高自己的专业素养和实践能力。
课程背景介绍:简要介绍三相桥式全控整流电路的发展历程、应用领域及其在现代电力系统中的重要性。
课程目标设定:明确本课程设计的目标,包括理论知识的学习和实际应用能力的培养。
课程内容安排:详细阐述本课程设计的主要内容,包括三相桥式全控整流电路的基本原理、结构特点、工作原理及参数计算等。
课程实验与测试:通过实验和测试,验证所学理论知识的正确性,培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
课程总结与反思:对本课程设计的过程进行总结,分析存在的问题和不足,并提出改进措施,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
1. 课程背景与目的随着现代电力电子技术的飞速发展,整流电路在各个领域的应用越来越广泛。
三相全控整流电路课程设计
三相全控整流电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解三相全控整流电路的基本原理和组成。
2. 学生能够掌握三相全控整流电路的电路图及其工作过程。
3. 学生能够解释三相全控整流电路中各元件的作用及其相互关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确绘制并分析三相全控整流电路。
2. 学生能够通过实验操作,验证三相全控整流电路的输出波形及其特点。
3. 学生能够解决实际应用中与三相全控整流电路相关的问题,具备一定的电路分析与设计能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术领域的兴趣,激发他们的求知欲和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验操作的安全性和准确性。
3. 培养学生的团队协作精神,学会与他人共同分析问题、解决问题。
课程性质:本课程为电子技术专业课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生已具备一定的电子技术基础,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求:结合课程性质、学生特点,本课程要求学生在掌握理论知识的基础上,注重实践操作,培养实际应用能力。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 三相全控整流电路基本原理- 介绍三相交流电源及其特点- 三相全控整流电路的工作原理- 三相全控整流电路的组成及各元件功能教学内容关联教材章节:第三章第三节“三相全控整流电路”2. 三相全控整流电路分析与设计- 电路图绘制及电路参数计算- 输出电压和电流波形的分析- 三相全控整流电路的触发角度与输出电压关系教学内容关联教材章节:第三章第四节“三相全控整流电路的分析与设计”3. 实践操作与实验- 三相全控整流电路的搭建与调试- 观察不同触发角度下的输出波形- 分析实验数据,验证理论分析结果教学内容关联教材章节:第三章实验“三相全控整流电路实验”教学进度安排:第一周:基本原理学习,电路组成和元件功能介绍第二周:电路分析与设计,触发角度与输出电压关系探讨第三周:实践操作与实验,观察与分析实验现象,总结实验结果三、教学方法为了提高教学质量,充分调动学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:- 对于三相全控整流电路的基本原理、组成和元件功能等理论知识点,采用讲授法进行教学。
三相桥式全控整流电路设计
三相桥式全控整流电路设计简介三相桥式全控整流电路是一种常用的交流电到直流电转换的电路,可以实现对交流电进行全波整流和调节输出直流电压的功能。
该电路由四个可控硅器件组成,通过适当的触发角控制,可以实现对整流电压的精确控制。
本文将详细介绍三相桥式全控整流电路的设计原理、工作原理、关键参数计算以及注意事项等内容。
设计原理三相桥式全控整流电路的设计基于桥式整流电路和可控硅器件。
在正半周,D1和D3导通,D2和D4截止;在负半周,D2和D4导通,D1和D3截止。
通过适当的触发角控制可控硅器件的导通时间,可以实现对输出直流电压的调节。
工作原理三相桥式全控整流电路的工作过程如下:1.当输入交流电源正半周时,S1和S3导通,S2和S4截止。
此时,在负载上产生正向直流输出。
2.当输入交流电源负半周时,S2和S4导通,S1和S3截止。
此时,在负载上产生反向直流输出。
通过调节可控硅器件的触发角,可以控制整流电路的导通时间,从而控制输出直流电压的大小。
关键参数计算在设计三相桥式全控整流电路时,需要计算以下关键参数:1.输入电压:根据实际应用需求和输入交流电源的特性确定。
2.输出电压:根据实际应用需求确定。
3.负载电阻:根据实际应用需求确定。
4.可控硅器件的触发角:根据输出直流电压的调节范围和所使用的可控硅器件的特性确定。
注意事项在设计和使用三相桥式全控整流电路时,需要注意以下事项:1.选择适当的可控硅器件:根据实际应用需求选择合适的可控硅器件,考虑其额定电流、额定电压、触发特性等参数。
2.进行散热设计:由于可控硅器件在工作过程中会产生较大的热量,因此需要进行散热设计,确保可控硅器件能够正常工作。
3.控制触发角度:通过控制可控硅器件的触发角度,可以实现对输出直流电压的精确控制。
需要合理选择触发角度,并进行相应的控制。
4.注意电路保护:在电路设计中,应考虑电路的过流保护、过压保护等功能,以确保电路的安全稳定运行。
结论三相桥式全控整流电路是一种常用的交流电到直流电转换电路,可以实现对交流电进行全波整流和调节输出直流电压的功能。
三相桥式全控整流电路课程设计报告
电力电子技术课程设计题目院系专业姓名年级指导教师年月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,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21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已得到总电能的一半以上。
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。
关键字:MCU ; SCR; 电力电子; 导通角; KEIL-C目录摘要 (2)1、原理及方案 (4)2、主电路的设计及器件选择 (5)2.1 三相全控桥的工作原理 (5)2.2 参数计算 (7)3、触发电路设计 (10)3.1 集成触发电路 (10)3.2 KJ004的工作原理 (10)3.3 集成触发器电路图 (11)4、保护电路的设计 (13)4.1 晶闸管的保护电路 (13)4.2 交流侧保护电路 (14)4.3 直流侧阻容保护电路 (15)5、MATLAB 建模与仿真 (16)5.1 MATLAB建模 (16)5.2 MATLAB 仿真 (18)5.3 仿真结构分析 (19)课程设计体会 (21)1 原理及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。
三相桥式全控晶闸管整流电路设计
《电力电子技术》三相桥式全控晶闸管整流电路目录一设计要求 (1)1.1概述 (1)1.2设计要求 (1)二小组成员任务分工........................................................................ 错误!未定义书签。
三三相全控桥式主电路原理分析 (2)3.1总体结构 (2)3.2主电路的分析与设计 (2)3.1.1整流变压器的设计原理 (2)3.1.2变压器参数计算与选择 (3)3.3触发电路的分析与设计 (4)3.3.1触发电路的选择 (4)3.3.2 TC787芯片介绍 (4)3.4电路原理图 (6)3.5主电路工作原理 (7)3.6晶闸管保护电路的分析与设计 (7)3.6.1晶闸管简介 (7)3.6.2保护电路 (7)3.6.3晶闸管对电网的影响 (8)3.6.4晶闸管过流保护电路设计 (8)四仿真模型搭建及参数设置 (10)4.1主电路的建模及参数设置 (10)4.2控制电路的建模与仿真 (11)五仿真调试 (14)六设计心得........................................................................................ 错误!未定义书签。
一设计要求1.1概述首先我们要设计出整体的电路分别包括主电路,触发电路以及晶闸管保护电路。
主电路运用的是整流电路。
整流电路是电力电子电路中经常用的一种电路,它将交流电转变为直流电。
这里要求设计的主电路为三相全控桥式晶闸管整流电路。
整流电路将交流电网中的交流电转变成直流电,但为了保护晶闸管正常工作,需要围绕晶闸管设计触发电路、过电压和过电流保护电路。
因此我们可以设计出整体的程序框图之后按照框图进行接下来的电路设计。
三相全控桥式晶闸管整流电路需要使用交流、直流和触发信号,而且还存在电容和电感等非线性元件,如果采用传统的方法,分析和运算都非常繁琐。
电力电子课程设计三相全控桥式整流电路
西南交通大学电力电子课程设计三相全控整流电路设计院系:电气工程系专业:电力机车及其自动化姓名:李哲旭班级:电车二班学号:2014121034目录第一章:绪论第二章:电路设计及其功能介绍第三章:仿真实现及其波形分析第四章:总结第一章:绪论整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,它是一种将交流电变为直流电的电路,在工业技术上应用十分广泛。
主要用在直流电动机调速,发电机励磁调节,电镀,电解等各种工业生产领域。
整流电路形式多种多样,按照电路结构可分为桥式电路和零式电路;按组成器件可分为不可控、半控和全控三种。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
在此,我们着重讨论三相桥式全控整流电路!三相桥式整流电路是现代整流电路中应用最为广泛的,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。
把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。
整流器的输入端一般接在交流电网上。
为了适应负载对电源电压大小的要求,或者为了提高可控整流装置的功率因数,一般可在输入端加接整流变压器,把一次电压U1,变成二次电压U2。
由晶闸管等组成的全控整流主电路,其输出端的负载,我们研究是电阻性负载、电阻电感负载(如直流电动机的励磁绕组,滑差电动机的电枢线圈等)。
以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。
为此,只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚,就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间,这样负载上直流平均值就可以得到控制。
三相桥式全控整流电路课程设计
第一章三相全控整流电路简介在电力系统中,电压和电流应是完好的正弦波.但是在实际的电力系统中,由于非线性负载的影响,实际的电网电压和电流波形总是存在不同程度的畸变,给电力输配电系统及附近的其它电气设备带来许多问题,因而就有必要采取措施限制其对电网和其它设备的影响。
随着电力电子技术的迅速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通、家庭等众多领域中的应用日益广泛,大量的非线性负载被引入电网,导致了日趋严重的谐波污染.电网谐波污染的根本原因在于电力电子装置的开关工作方式,引起网侧电流、电压波形的严重畸变.目前,随着功率半导体器件研制与生产水平的不断提高,各种新型电力电子变流装置不断涌现,特别是用于交流电机凋速传动的变频器性能的逐步完善,为工业领域节能和改善生产工艺提供了十分广阔的应用前景.相关资料表明,电力电子装置生产量在未来的十年中将以每年不低于10%的速度递增,同时,由这类装置所产生的高谐谐波约占总谐波源的70%以上。
为了抑制电力电子装置产生的谐波,其中的一种方法就是对整流器本身进行改进,使其尽量不产生谐波,且电流和电压同相位.这种整流器称为高功率因数变流器或高功率因数整流器.高功率因数变流器主要采用PWM整流技术,一般需要使用自关断器件。
对电流型整流器,可直接对各个电力半导休器件的通断进行PWM调制,使输入电流成为撸近正弦且与电源电压同相的PWM波形,从而得到接近1的功率因数。
对电压型整流器,需要将整流器通过电抗器与电源相连。
只要对整流器各开关器件施以适当的PWM控制,就可以对整流器网侧交流电流的大小和相位进行控制,不仅可实现交流电流接近正弦波,而且可使交流电流的相位与电源电压同相,即系统的功率因数总是掺近于1。
本设计主要对与PWM整流器相关的功率开关器件、主电路拓扑结构和控制方式等进行详细说明,在此基础上时PWM整流技术的发展方向加以探讨。
第二章主电路原理及其工作特点2.1 主电路原理主电路原理图如图2-1所示,将图中上方阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组;图中下方阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。
三相桥式全控整流电路课程设计
1 绪论1.1设计目的1、通过对三相桥式电路的设计,掌握整流电路的工作原理,提高我们的运用科学理论知识能力、工程实践能力2、通过系统建模和仿真,掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。
1.2设计意义电力电子技术无论对改造传统工业(电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等),还是对新建高技术产业(航天、激光、通信、机器人等)和高效利用能源均至关重要。
我国目前仍旧是一个发展中的国家,尚处于前工业化阶段,传统产业仍然是我国国民经济的主力军,因此在近期或在较长一段时期内,传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。
而电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输是传统产业的重要支柱,这些产业技术水平的高低直接关系到我国工业基础的强弱。
毫无疑问,电力电子技术是提高这些产业技术水平的重要手段,它是对我国传统产业实现技术改造、建立自动化工业体系的关键应用技术。
下面就电力电子技术在国民经济各部门的应用进行简要讨论。
概括起来说,电力电子技术主要应用于电机调速传动、工业供电电源、电力输配电和照明四大方面。
自20世纪50年代末开始,电力电子技术在应用需求的推动下迅速发展成一门崭新的技术。
可以预见,在21世纪,电力电子技术在现代化社会的建设中的应用将起着重要作用并得到飞跃性的发展。
晶闸管在整流电路中充当一个非常重要的角色,本次设计采用的主要器件就是晶闸管。
2 设计总体思路2.1设计思路三相桥式全控整流电路的功能是将三相交流电能变为直流电能供给直流用电设备。
三相桥式全控整流电路可分为三部分电路模块:主电路模块,触发电路模块,保护电路模块。
主电路模块,主要由三组两串联晶闸管并联而成。
触发电路模块组成为,3个KJ004集成块和1个KJ041集成块,可形成流露双脉冲,再由六个晶体管进行脉冲放大。
保护电路模块有过电流保护,过电压保护。
2.2 基本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。
三相桥式整流电路课设
1 绪论电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。
具体的说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
所用的电力电子器件均用半导体制成,故也称为电力半导体器件。
电力电子技术所变换的“电力”,功率可以大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下。
信息电子技术主要用于信息处理,而电力电子技术则主要用于电力变换。
电力电子涉及由半导体开关启动装置进行电源的控制与转换领域。
半导体整流控制、半导体硅整的小型化等的出现,产生一个新的电力电子应用领域。
半导体硅整流、汞弧整流器应用于控制电源,但是这样的整流回路只是工业电子的一部分,对于汞弧整流器应用范围而言是有局限的。
半导体硅整流的应用涉及很多领域,如汽车、电站、航空电子、高频变频器等。
整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路,大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成,在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。
整流电路由主电路、滤波器和变压器组成。
随着科学技术的日益发展人们对电路的要求越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可方便得到大、中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
在电能的生产和传输上,目前以交流电为主。
电力网供给用户的是交流电,而在许多场合,例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等,需要用直流电。
要得到直流电,除了直流发电机外最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。
这个方法中,整流是最基础的一步。
整流,即利用具有单向导电性的器件,把方向和大小交变的电流变换为直流电。
本设计主要是对三相桥式全控整流电路(带反电动势的负载)的研究。
三相桥式全控整流电路与三相半波电路相比,输出整流电压提高一倍,输出电压的脉动率高,基波频率为300HZ,在负载要求相同的直流电压下,晶闸管承受的最大正方向电压将比三相半波减少一半,变压器的容量也比较小,同时三相电流平衡,无须中线。
三相桥式全控整流电路毕业设计论文
三相桥式全控整流电路毕业设计论文1系统概述1.1总体方案设计1.2系统工作原理2系统电路设计2.1三相桥式全控整流电路2.2系统触发电路2.3控制及偏移电源2.4给定电源3主电路器件参数计算3.1整流变压器参数计算3.2晶闸管的额定电压及额定电流3.3平波电抗器的电感计算21系统概述整流电路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,电路形式多种多样,各具特色。
可从各种角度对整流电路进行分类,主要分类方法有:按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
由电力二极管等不可控器件构成的整流电路叫做不可控整流电路,由晶闸管等半控器件构成的整流电路称为半控型整流电路,由门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应晶体管(PowerMOSFET)以及绝缘栅双极晶体管(IGBT)等全控型器件构成等的整流电路称为全控整流电路。
按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向,又分为单拍电路和双拍电路。
本系统属于三相桥式全控整流电路,而三相可控整流电路一般有三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路。
三相半波可控整流电路只需要三个晶闸管,若带阻感负载,则只在正半周开通。
三相半波可控整流电路的特点是简单,但输出脉动大,变压器二次测电流中含直流分量,造成变压器铁心直流磁化。
为使变压器铁心不饱和,需增大铁心截面积,增大了设备的。
因此,实际中一般不采用半波整流,而采用全波整流。
三相可控整流电路中应用较多的是三相桥式全控整流电路,共六个晶闸管组成三对桥臂。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载,故该电路为全波整流。
在u2一个周期内,整流电压波形脉动6次,脉动次数多于半波整流电路,该电路属于双脉波整流电路。
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,变压器绕组的利用率也高。
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三相桥式全控整流电路课程设计文稿
湖北民族学院
三相桥式全控整流电路的设计
学生姓名:林博
指导教师:徐超
专业:电气工程及其自动化
班级: K0312416
学号; K
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,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21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已得到总电能的一半以上。
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。
可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。
关键字:MCU ; SCR; 电力电子; 导通角; KEIL-C
摘要 (2)
1、原理及方案 (4)
2、主电路的设计及器件选择 (5)
2.1三相全控桥的工作原理 (5)
2.2参数计算 (7)
3、触发电路设计 (10)
3.1集成触发电路 (10)
3.2K J004的工作原理 (10)
3.3集成触发器电路图 (11)
4、保护电路的设计 (13)
4.1晶闸管的保护电路 (13)
4.2交流侧保护电路 (14)
4.3直流侧阻容保护电路 (15)
5、M A T L A B建模与仿真 (16)
5.1M A T L A B建模 (16)
5.2M A T L A B仿真 (18)
5.3仿真结构分析 (19)
课程设计体会 (21)。