晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)解读
1 单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍1.1 单相桥式全控整流电路设计方案1.1.1 设计方案图1设计方案1.1.2 整流电路的设计主电路原理图及其工作波形图2 主电路原理图及工作波形主电路原理说明：（1）在u2正半波的（０～α）区间，晶闸管VT1、VT4承受正向电压，但无触发脉冲，晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0～α区间，4个晶闸管都不导通。
（2）在u2正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
（3）在u2负半波的（π～π＋α）区间，在π～π＋α间，晶闸管VT2、VT3承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
（4）在u2负半波的（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T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。
2 触发电路的设计2.1 晶闸管触发电路触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电流，使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。
根据控制要求决定晶闸管的导通时刻，对变流装置的输出功率进行控制。
触发电路是变流装置中的一个重要组成部分，变流装置是否能正常工作，与触发电路有直接关系，因此，正确合理地选择设计触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全，可靠，经济运行的前提。
，开始启动A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
2.1.1 晶闸管触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。
触发电路对其产生的触发脉冲要求:(１)触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
(２)触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。
(３)触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
三相桥式整流电路
1 原理及方案1.1原理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。
1.2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。
为使整流电路能正常工作，除了要给晶闸管配设可靠的触发电路外，还要有保护电路，以防止各种原因产生的过电压和过电流影响或损坏晶闸管。
三相桥式全控整流电路
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，保护电路目录第1章三相桥式整流原理 (3)第2章系统主电路 (4)2.1 三相全控桥的工作原理 (4)2.2阻感负载时的波形分析 (4)第3章触发电路设计 (6)3.1芯片的连接 (6)3.2 触发电路原理说明 (7)第4章保护电路的设计 (9)4.1 晶闸管的保护电路 (9)4.2 直流侧阻容保护电路 (10)第5章参数的计算 (11)5.1 整流变压器参数 (11)5.2 晶闸管参数 (12)第6章MATLAB 建模与仿真 (13)6.1 MATLAB建模 (13)6.2 MATLAB 仿真 (15)6.3 仿真结构分析 (17)心得体会 (18)第1章三相桥式整流原理目前，在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路。
习惯将电路中阴极连在一起的三个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连在一起的三个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。
三相桥式全控整流电路通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管电路得到一个合适的输入电压，是晶闸管在较大的功率因素下运行。
本设计中，主电路由三大部分构成，分别为主电路、触发电路、保护电路。
《电力电子技术》课后习题及答案05中频感应加热电源的安装与维护习题答案
模块五中频感应加热电源的安装与维护习题答案例5-1在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？解：R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。
R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。
例5-2 三相半波可控整流电路，如果三只晶闸管共用一套触发电路，如图5－1所示，每隔120°同时给三只晶闸管送出脉冲，电路能否正常工作？此时电路带电阻性负载时的移相范围是多少？图5－1 例5－2图解：能工作。
因为虽然三个晶闸管同时加触发脉冲，只有阳极电压最高相所接的晶闸管导通，其余两个晶闸管受反压阻断。
但是，移相范围只有120°，达不到150°移相范围要求。
例5－3三相半波可控整流电路带电阻性负载时，如果触发脉冲出现在自然换相点之前15°处，试分析当触发脉冲宽度分别为10°和20°时电路能否正常工作？并画出输出电压波形。
解：当触发脉冲宽度分别为10°，如图5－2所示，当触发脉冲u g1触发U相晶闸管，则U相晶闸管导通。
当u g2触发V相晶闸管时，这时U相电压高于V相电压，所以V相晶闸管不导通，U相晶闸管继续导通。
过了自然换相点后，尽管V相电压高于U相电压，但V相晶闸管的触发脉冲已消失，所以V相晶闸管仍不导通。
U相晶闸管导通到过零点关断。
这样下去，接着导通的是W相晶闸管。
由此可以看出，由于晶闸管间隔导通而出现了输出波形相序混乱现象，这是不允许的。
图5－2 例5－3波形当触发脉冲宽度分别为10°时，输出波形和α=0º时波形一样。
例5－4图5－3为三相全控桥整流电路，试分析在控制角α=60º时发生如下故障的输出电压U d的波形。
（1）熔断器1FU熔断。
（2）熔断器2FU熔断。
（3）熔断器2FU、3FU熔断。
解：（1）熔断器1FU熔断时输出电压波形如图5－3b所示，凡与U相有关的线电压均不导通。
(完整版)晶闸管可控整流技术直流电机调速系统设计
目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1。
2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 (1)1。
3 课题设计要求 (1)1.4 课题主要内容 (2)2 主电路设计 (3)2.1 总体设计思路 (3)2.2 系统结构框图 (3)2。
3 系统工作原理 (4)2。
4 对触发脉冲的要求 (5)3 主电路元件选择 (6)3.1 晶闸管的选型 (6)4 整流变压器额定参数计算 (7)4。
1 二次相电压U2 (7)4.2 一次与二次额定电流及容量计算 (8)5 触发电路的设计 (10)6 保护电路的设计 (12)6.1 过电压的产生及过电压保护 (13)6。
2 过电流保护 (13)7 缓冲电路的设计 (14)8 总结 (17)1 绪论1.1 课题背景当今,自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展，而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用，直流调速系统是自动控制系统的主要形式.由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统（简称KZ—D系统）和旋转变流机组及其它静止变流装置相比，不仅在经济性和可靠性上有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
可控硅虽然有许多优点,但是它承受过电压和过电流的能力较差，很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。
为了使器件能够可靠地长期运行,必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施.为此，在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护;在直流负载侧并联电阻和电容构成直流侧过电压保护;在可控硅两端并联电阻和电容构成可控硅关断过电压保护；并把快速熔断器直接与可控硅串联，对可控硅起过流保护作用。
随着电力电子器件的大力发展，该方面的用途越来越广泛.由于电力电子装置的电能变换效率高，完成相同的工作任务可以比传统方法节约电能10%~40％，因此它是一项节能技术，整流技术就是其中很重要的一个环节.1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，采用同步信号为锯齿波的触发电路，本触发电路分成三个基本环节：同步电压形成、移相控制、脉冲形成和输出。
晶闸管整流电源负载特性的研究
Ι
⁄
即
Ι
晶闸管整流电源负载特性的研究
Υ Υ ∂ Υ Υ Ι Ι ⁄
Ι Ι ⁄ ≈ β
Ι 在正常换相区
Χ
Ι 在非正常换相区 β [ Χ[ β
Χ
3
结束语
三相桥式相控整流器应用范围很广 在绝大
多数应用场合中 它都带有感性负载 ∀ 不论负载
图
Α
β时三相桥式相控整流电路直流负载
是恒定不变的还是随时间变化的 我们设计负载 工作电流时都应充分考虑到整流器的负载特性 特别是采用双窄脉冲触发时 更应将工作电流设 计在小于临界电流的区域内 以免因直流输出电 压平均值的突变而引起负载工作不稳定 ∀
!
详细分析请参阅文献≈
∀
整流电路进入非正常换相工作状态时 电路 的工作过程分别叙述如下 ∀ 采用双窄触发脉冲 电路工作过程为两个整流臂导通和四个整流 臂导通交替进行 随着负载电流增大 进入任何时 刻都是四个整流臂导通的极限状态 此时 直流输
图
Α
β时非正常换相范围内整流电路的
出电压为零 ∀ 采用单宽触发脉冲 电路工作过程为任何时刻均有三个整流臂导 通 即 Α β Χ β β [ Α° [ β 称这种状态为 第二工作区 见图 随着负载电流增大 电路进 入第三工作区 即 Α β时 Χ∴ β Α° β 其工 作过程为三个整流臂导通和四个整流臂导通交替 进行 见图 直至极限情况 即任何时间内四 个整流臂均导通 直流输出电压为零 ∀ 综上所述 可以绘出全负载电流范围内 Α β时 三相桥式相控整流电路的直流负载特性曲 线 如图 所示 ∀ 图中参数均以相对值表示 纵坐 标电压的参考值为 Υ 即理想空载直流输出电 压 横坐标的电流参考值取法为 将正常换相范围 内的负载曲线延长 与横坐标相交于 Ι 为电流参考值 ∀
基于TCA785三相全控桥式晶闸管电机设计
题目：三相全控桥式晶闸管-电动机系统设计初始条件：1．直流电动机额定参数： PN =10KW, UN=220V, I N =50A,n N =1000r/min，电枢电阻Ra=0.5Ω，电流过载倍数λ＝1.5，电枢电感L D =7mH，励磁电压U L=220V 励磁电流I L=1.6A，使用三相可控整流电路，电动机负载，工作于电动状态。
2. 进线交流电源：三相380V3. 性能指标：直流输出电压0-220V，最大输出电流75A，保证电流连续的最小电流为5A。
要求完成的主要任务：1. 三相全控桥式主电路设计（包括整流变压器参数计算，整流元件定额的选择，平波电抗器电感量的计算等）,讨论晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响。
2.触发电路设计。
触发电路选型（可使用集成触发器），同步信号的定相等。
3.晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。
4.提供系统电路图纸不少于一张。
课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。
应画出单元电路图和整体电路原理图，给出系统参数计算过程，图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。
时间安排：2011.7.4～2011.7.5 收集资料2011.7.6～2011.7.8 系统设计2011.7.9～2011.7.10 撰写课程设计论文及答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要整流电路由其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用的最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统以及其他领域。
三相可控整流电路中应用最多的是三相桥式全控整流电路。
这次设计主要对三相桥式整流电路进行研究。
本此设计主要就是针对直流调速装置，利用晶闸管三相全控桥式整流技术，结合集成触发器芯片，组成晶闸管三相全控桥式整流直流电动机调速系统，主要应用的芯片是TCA785集成移相触发控制芯片，实现调速系统。
同时设计出完整的电气原理图，将分别介绍各个模块的构成原理和使用方法。
浅析晶闸管整流电路中的换相重迭
＝“＝ ，
１ 于 截 止 ．＾ ＝ ＝ ＝ ＝Ｏ 在 曰相 控 制 角 时 刻 触 发 Ｈ 导 通 ， 始 相 与 Ｂ相 ．处 ｑ ： 开
的换 相 过 程 ． 于 Ｌ 的 作 用 ，Ｈ 流 下 降 受 到 阻 碍 ， 由 电 电流 不 能 马上 下 降 为 零 ． ： 电 流 上 升 的 【 到 阻 碍 、 能 马 上上 升 为 ＾ 需 要 一 个 逐 渐 变 化 的 过 程 ． 负 载 电 路 不 能 瞬 问 的 从 Ｈ． 乜受 不 ＝ ， 即 转 移 到 中去 、 需要 一个换相过 程． 而
Hale Waihona Puke 在 换 相过程 中， Ｂ两 相 晶闸管 、 ｚ 导通 ， 当于两 相通 过漏 感与 晶 闸管短路 ． Ａ、 均 相 两
相 问 “ ＞， 一 Ｏ 迫使 逐 渐下 降 ， 使 逐 渐 上 升 ， 图 ２ 促 如 ｃ所 示 ， 终 达 到 ＝０ ｉ＝ ｈ时 ， 最 ， Ｈ 阻 断 ， 流 完 全转 到 了 相， 成 换 相 过 程 ． 电 完 Ｊ 面分 析 可 见 ， 相 重 迭 角 的物 理 意 义实 际 上 就 是 参 与 换 相 的两 相 通 过 漏 感 与 晶 闸 管 －－ 换 短 路 的 时 间所 对 应 的 电 角 度 ． ２２ 换 相 过 程 中 的 换 流 压 降 ＿ 根据 以上分析、 、 曰两 相 在 换 相 重 迭 期 间 可 等 效 为 如 图 ３所 示 电 路 ． 晶 闸 管 为 理 想 的 ， 若
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课程设计--V-M双闭环不可逆直流调速系统设计
课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 电气1007指导教师： 周 颖 工作单位： 自动化学院题 目: V-M 双闭环不可逆直流调速系统设计 初始条件：采用晶闸管三相桥式整流,电机参数：晶闸管整流装置：Rrec=0.032Ω，Ks=45-48。
PN=90KW,Ω====088.0,220,440min,/1800a nom nom nom R A I V U r n ,电流过载倍数为5.1=λ。
系统主电路：R∑=0.12Ω，机电时间常数Tm=0.1s;无静差（静差率s≤2）;动态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量σi ≤5%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1. 系统原理图设计；2. 对转速和电流两个调节器进行调节；3. 主电路，控制电路，保护电路设计；4. 系统稳态图，动态图绘制；5. 主电路选择计算，校验；时间安排：5 月 20日-21日查阅资料 5月 22 日- 27日方案设计 5月28 日- 29 日馔写程设计报告 5月30日 提交报告，答辩指导教师签名： 2013年 月 日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要 (1)1设计任务初始条件及要求 (2)1.1初始条件 (2)1.2要求完成的任务 (2)2 主电路选型和闭环系统的组成 (3)2.1晶闸管结构型式的确定 (3)2.1.1 设计思路 (3)2.1.2 主电路的确定 (3)2．2 闭环调速系统的组成 (4)3 调速系统主电路元部件的确定及其参数计算 (5)3.1 整流变压器容量计算 (5)3.1.1 次级电压U2 (5)3.1.2 次级电流I2和变压器容量 (7)3.2 晶闸管的电流、电压定额计算 (7)3.2.1 晶闸管额定电压UTN (7)3.3 平波电抗器电感量计算 (8)3.4 保护电路的设计计算 (9)3.4.1 过电压保护 (9)3.4.2 过电流保护 (12)4 驱动控制电路的选型设计 (13)5 双闭环系统调节器的动态设计 (14)5．1 电流调节器的设计 (14)5.1.1 时间常数的确定 (14)5.1.2 电流调节器结构的选择 (15)5.1.3 电流调节器的参数计算 (15)5.1.4 近似条件校验 (15)5.1.5 电流调节器的实现 (16)5．2 转速调节器的设计 (16)5.2.1 时间常数的确定 (16)5.2.2 转速调节器结构的选择 (16)5.2.3 转速调节器的参数计算 (17)5.2.4 近似条件校验 (17)5.2.5 转速调节器的实现 (17)5.2.6 校核转速超调量 (17)6仿真 (18)6.1系统仿真框图 (18)6.2仿真模型的建立 (19)6.3仿真模型的运行 (19)6.3.1空载时仿真图形 (21)6.3.2满载时仿真波形 (22)7 总结与体会 (23)摘要电力拖动自动控制系统是把电能转换成机械能的装置，它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合，也被广泛应用于精密机械等需要高性能电气传动的设备中，用以控制位置、速度、加速度、压力、张力和转矩等。
三相全控桥式晶闸管-电动机系统设计
2.2 整流电路设计
武汉理工大学华夏学院《电力电子技术》课程设计说明书
三相桥式全控整流电路主要利用晶闸管这一电力电子器件对电路进行控制，形成直流电压或 电流，从而为直流电动机提供直流电。
2.2.1 整流器件的定额计算和选择
武汉理工大学华夏学院《电力电子技术》课程设计说明书
2.1.1 整流变压器的原理
整流变压器是根据电磁感应原理制成的一种变换交流电压的设备。变压器一般有初线和次 级两个互相独立绕组，这两个绕组共用一个铁芯.变压器初级绕组接通交流电源，在绕组内流过 交变电流产生磁势，于是在闭合铁芯中就有交变磁通。初、次级绕组切割磁力线，在次级就能感 应出相同频率的交流电。变压器的初，次级绕组的匝数比等于电压比。
综上所述，根据直流电动机的电枢电感为
L M 7mH ， 可 得 使 输 出 电 流 连
Lla L1 L M LT 11.5mH 。故选 15mH 的电感作为平波电抗器。
2.4 晶闸管对电网的影响
晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的，因此其工作频率为工频,初级电压即为 交流电网电压。经过变压器的耦合，晶闸管主电路可以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， 减小电网污染。 在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时， 有时会采用自耦变压器； 当变流电路所需的电压与电网电压一致时，也可以不经变压器而直接与电网连接，不过要在输入 端串联“进线电抗器”以减少对电网的污染。晶闸管作为一种电力电子装置，其产生的无功和谐 波会对电网带来很不利的影响。突出表现为以下几个方面。 晶闸管电路中产生的谐波对电网的危害包括： （1） 谐波影响各种电气设备的正常工作，例如使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压 器局部严重过热等等。 （2） 谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，甚至 会使线路过热而发生火灾。 （3）谐波会引起电网中局部的并联谐振，从而使谐波放大，使危害大大加大，甚至引起严重 事故。 （4）谐波会对邻近通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，
一、填空题29分1、双向晶闸管的...
一、填空题（29分）1、双向晶闸管的触发方式有：I+ 触发：第一阳极T1接 正 电压，第二阳极T 2接 负 电压；门极G 接正 电压，T2接 负 电压。
I- 触发：第一阳极T1接 正 电压，第二阳极T2接 负 电压；门极G 接 负 电压，T2接 正 电压。
Ⅲ+触发：第一阳极T1接 负电压，第二阳极T2接正 电压；门极G 接正电压，T2接 负 电压。
Ⅲ-触发：第一阳极T1接 负电压，第二阳极T2接 正电压；门极G 接 负电压，T2接 正 电压。
2、由晶闸管构成的逆变器换流方式有 负载 换流和 强迫（脉冲）换流。
3、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为 有源 逆变器与 无源 逆变器两大类。
4、有一晶闸管的型号为KK200－9，请说明KK 快速晶闸管 ； 200表示表示 200A ，9表示 900V 。
5、单结晶体管产生的触发脉冲是 尖脉冲 脉冲；主要用于驱动 小 功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为 强触发脉冲 脉冲；可以触发 大 功率的晶闸管。
6、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V ，流过晶闸管的大电流有效值为15A ，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为V 2202)25.1(倍-；晶闸管的额定电流可选为A 57.115)35.1(倍-。
二、判断题（２0分）对打（√），错打（×）1、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。
（ √ ）2、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。
（ √ ）3、 变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关系。
（ √ ）4、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。
（ √ ）5、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。
（ × ）6、三相半波可控整流电路，不需要用大于60º小于120º的宽脉冲触发，也不需要相隔60º的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120º的三组脉冲触发就能正常工作。
电力电子技术课程设计--单相全控桥式整流电路带电阻+反电动势负载 - 副本
中南大学电力电子技术课程设计报告班级: 电气1203班学号: ************: *******: ***前言电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
随着科学技术的日益发展人们对电路的要求也越来越高,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,利用它可以方便地得到大中、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，目前是以交流电为主。
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特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。
整流的基础是整流电路。
由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。
本次课程设计主要是对单相全控桥式晶闸管整流电路的研究。
首先是对单相全控桥式晶闸管整流电路的整体设计，包括主电路，触发电路，保护电路。
主电路中包括电路参数的计算，器件的选型；触发电路中包括器件选择，参数设计；保护电路包括过电压保护，过电流保护，电压上升率抑制，电流上升率抑制。
之后就对整体电路进行Matlab仿真，最后对仿真结果进行分析与总结。
目录前言 (2)一、设计题目与要求 (4)二、主电路设计 (4)2.1 主电路原理图 (4)2.2 工作原理 (5)2.3 元器件介绍——晶闸管（SCR） (5)2.4 整流电路参数计算 (6)2.5 晶闸管元件选取 (7)2.6 晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响 (8)2.6.1 对电网的影响 (8)2.6.2 系统功率因数分析 (9)三、驱动电路设计 (10)3.1触发电路简介 (10)3.2触发电路设计要求 (11)3.3集成触发电路TCA785 (12)3.3.1 TCA785芯片介绍 (12)3.3.2 TCA785锯齿波移相触发电路 (15)四、保护电路设计 (16)4.1过电压保护 (16)4.2 过电流保护 (18)4.3电流上升率的抑制 (19)4.4电压上升率的抑制 (19)五、系统MATLAB仿真 (20)5.1 MATLAB软件介绍 (20)5.2系统建模与参数设置 (20)5.3 系统仿真结果及分析 (23)设计心得........................................................................................ 错误!未定义书签。
JM810 晶闸管整流数字控制器使用说明书(V1[1].07)_20080128
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JM810 晶闸管整流数字控制器（REV：1.07）使用说明书九江整流器厂二○○八年三月目 录1概述 (1)2产品特点 (1)3技术参数 (1)4工作原理 (2)4.1系统结构 (2)4.2稳流调节触发功能 (3)4.3监控保护系统功能 (4)4.4人机界面功能 (5)4.5数字通信功能 (5)5人机界面操作说明 (6)5.1面板布置 (6)5.2面板指示灯 (6)5.3按键定义 (7)5.4界面显示与操作 (7)5.5安全密码防护 (12)5.6按键操作说明 (12)6安装接线 (13)6.1外形尺寸 (13)6.2接线端子 (13)7调试使用 (13)7.1调试说明 (13)7.2通电前检查 (13)7.3上电程序检查 (13)7.4通信功能检查 (13)7.5运行功能检查 (13)7.6轻载模拟试验检查 (13)7.7短路模拟试验检查 (14)7.8运行参数记录保存 (14)8维护及注意事项 (14)8.1维护维修 (14)8.2注意事项 (14)附表：1 JM810数控器参数设置表 (15)附图：1JM810数控器原理框图 (16)2JM810数控器外形图 (17)3JM810数控器外引接线端子图 (18)1概述JM810 晶闸管整流数字控制器（以下简称JM810数控器），是一种具有全数字晶闸管稳流调节控制的系统化功能模块。
内置脉冲触发功放、LCD显示，能实现可编程逻辑功能、自动化参数测量、故障智能分析、及网络通讯等功能。
集数字化、智能化、系统化、网络化于一身，是我厂最新的KZX10晶闸管整流装置智能控制柜的稳流控制核心单元。
由它完成大容量晶闸管整流稳流控制系统的全部调节触发和控制保护功能，并允许构建完全独立的全数字化双通道冗余热备用系统。
系统中仅需单个JM810数控器即可正常工作，维持机组基本的直流整流变电和闭环稳流系统的可靠工作。
JM810数控器结构紧凑、技术先进、功能强大、性能可靠、维护方便，是晶闸管整流装置自动控制系统的革命性设计。
CPC整流装置技术协议解读
山东东营方圆企业电解铜技术协议设施名称：整流装置需方：山东东营方圆企业署名（代表）：年月日供方：西安中电变压整流器厂署名（代表）：年月日1.总则本技术协议山东东营方圆企业（以下简称需方）与西安中电变压整流器厂（以下简称供方）就电解铜 / 脱铜所需晶闸管整流装置，经双方充足友善磋商，就有关技术条件和质量要求达成以下协议：1.1 本技术协议书所提出的技术要求，供方应保证供给切合招标文件要乞降有关现行工业标准的产品。
1.2 假如供方没有以书面方式对本技术协议书的条则提出异议，那么需方将以为供方供给的产品完整切合本技术协议书的要求。
1.3 本技术协议书所使用的标准，如与供方所履行的标准不一致时，按较高标准履行。
假如本技术协议书与现履行用的有关国家标准以及部颁标准有显然抵触的条则，供方应及时书面通知需方进行解决。
1.4 所有设施的设计和制造应切合国家有关规程、规范、标准的要求。
2.按照标准规范及文件2.1 通用技术标准GB/T6451-1999《三相油浸电力变压器技术参数和要求》《电力变压器第一部分总则》《电力变压器第二部分温升》《电力变压器第三部分绝缘水平易绝缘试验》《电力变压器第五部分蒙受短路能力》GB/T1514-94《油浸式电力变压器负载导则》《变压器和电抗器的声级测定》2.2 专业技术标准JB/T8636-1997 《电力变流变压器》JB/DQ2112-84《电化学用整流变压器》GB/T10854-89《有载分接开关应用导则》2.3 试验标准GB/T16927-1997《电力变压器试验标准》GB/T501-1991《电力变压器试验导则》2.4 绝缘配合标准《高压输变电设施的绝缘配合》DL/T620-1997《沟通电气装置的电压和绝缘配合》3.工作范围供方的工作范围应包含设施的：3.1 制造、组装。
3.2 运输。
3.3 现场指导安装及调试服务。
3.4 全套出厂文件。
4.技术要求：4.1 供电电源 :电网： 10kV± 5%、50Hz±1%。
电力电子技术复习题及答案 (2)
电力电子技术复习2011一、选择题（每小题10分,共20分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。
A、180°，B、60°， c、360°， D、120°2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。
A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，3、晶闸管触发电路中，若改变的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。
A、同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变比。
4、可实现有源逆变的电路为。
A、三相半波可控整流电路，B、三相半控桥整流桥电路，C、单相全控桥接续流二极管电路，D、单相半控桥整流电路。
5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理。
A、30º-35º，B、10º-15º，C、0º-10º，D、0º。
6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种。
A、三相半波可控整流电路。
B、三相半控整流桥电路。
C、单相全控桥接续流二极管电路。
D、单相半控桥整流电路。
7、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选为最好。
A、=90º∽180º，B、=35º∽90º，C、=0º∽90º，8、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于。
A、U相换相时刻电压uU， B、V相换相时刻电压uV，C、等于uU +uV的一半即：9、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。
请选择。
10、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变的大小，可使直流电动机负载电压Ud=0，使触发角α=90º。
达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。
B、同步电压， B、控制电压，C、偏移调正电压。
电力电子技术选择题（附答案）
电⼒电⼦技术选择题（附答案）电⼒电⼦技术选择题1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。
A、180°，B、60°，c、360°，D、120°2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。
A，0度，B，60度，C，30度，D，120度，3、晶闸管触发电路中，若改变的⼤⼩，则输出脉冲产⽣相位移动，达到移相控制的⽬的。
A、同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变⽐。
4、可实现有源逆变的电路为。
A、三相半波可控整流电路，B、三相半控桥整流桥电路，C、单相全控桥接续流⼆极管电路，D、单相半控桥整流电路。
5、在⼀般可逆电路中，最⼩逆变⾓βmin选在下⾯那⼀种范围合理。
A、30o-35o，B、10o-15o，C、0o-10o，D、0o。
6、在下⾯⼏种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪⼏。
A、三相半波可控整流电路。
B、三相半控整流桥电路。
C、单相全控桥接续流⼆极管电路。
D、单相半控桥整流电路。
7、在有源逆变电路中，逆变⾓的移相范围应选为最好。
A、=90o∽180o，B、=35o∽90o，C、=0o∽90o，8、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于。
A、U相换相时刻电压u U，B、V相换相时刻电压u V，C、等于u U+u V的⼀半即：9、三相全控整流桥电路，如采⽤双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪⼀种双窄脉冲间距相隔⾓度符合要求。
请选择。
10、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C=0，改变的⼤⼩，可使直流电动机负载电压U d=0，使触发⾓α=90o。
达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。
B、同步电压，B、控制电压，C、偏移调正电压。
11、下⾯哪种功能不属于变流的功能（）A、有源逆变B、交流调压C、变压器降压D、直流斩波12、三相半波可控整流电路的⾃然换相点是( )A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；C、⽐三相不控整流电路的⾃然换相点超前30°；D、⽐三相不控整流电路的⾃然换相点滞后60°。
电解铝晶闸管整流装置技术
晶闸管整流装置技术协议书二00七年十二月附件1技术规范一、总则1．本技术协议书适用于铝硅钛合金示范项目五套整流器及其附属设备的设计、制造、试验、包装、运输、交货、现场验收等方面的技术要求及相关的伴随服务，供方应按照本技术协议书中所述条款，在工程设计、制造、验收和培训等方面为需方提供满意的服务。
2．供方应完全遵从技术协议书的要求为需方提供优质的产品和满意的服务。
3．本技术协议中所采用的标准如与现行国标或IEC标准中的技术要求不一致时，应按较高标准执行。
4．整流器与变压器之间的配合问题，由需方协调设计单位、整流柜制造厂、变压器制造厂进行图纸配合。
二、使用条件1、环境条件：（1）年平均温度 6.6℃（2）最冷月平均温度及湿度 -13.0℃（3）最热月平均温度及湿度 21.9℃（4）极端最高温度 37.3℃（5）极端最低温度 -32.8℃（6）年最大降雨量 579mm（7）年平均降雨量 361.7mm（8）年平均降雨量 361.7mm（9）主要风向及其频率冬季 C11.9% N18%全年 C21 N15%（10）冬季平均风速 3.0m/s（11）夏季平均风速 2.4m/s（12）大气压力冬季 90.2kPa夏季 88.94kPa（13）最大积雪深度 22cm（14）日平均温度≤5℃的天数 166d（15）标准冻深 1.6m（16）污秽等级： IV（重污秽区）（17）安装地点：户内2、供电电网参数：（1）系统额定电压： 220 kV（2）频率：50±0.4HZ（3）系统电压范围：220-5% --- 220 +5% kV（4）系统接地方式：大电流有效接地系统（5）220KV母线三相短路电流：Imax= A Imin= A3Imax= A 3Imin= A（6）爬电比距：3.1cm/KV三、装置用途：铝电解生产直流电源四、电解系列参数系列直流电流 330KA额定直流电压 660V五、配套的调压整流变压器参数1、5台整流变压器移相为0°、±6°、±12°或（+27°、-3°）、（+21°、-9°）、（+15°、-15°）、（+9°、-21°）、（+3°、-27°）。
电力电子的技术试的题目及问题详解
二、判断题，（每题1分，10分）（对/错X ） 在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现 象。
（V ） 在用两组反并联晶闸管的可逆系统， 使直流电动机实现四象限运行时，工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。
晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。
逆变角太大会造成逆变失败。
并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。
给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。
有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。
在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取1、2、 3、 4、 5、 6、 7、U2。
其中一组逆变器《电力电子技术》试卷答案一、填空（每空1分，36分）1、 请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管 _GT _;可关断晶闸管 GT' ;功率场效应晶体管 _MOSFET ;绝缘栅双极 型晶体管_IGBT _； IGBT 是_ MOSFET 和 ________ GTR_的复合管。
2、 晶闸管对触发脉冲的要求是 _____ 要有足够的驱动功率 _、 ________ 触发脉冲前沿陡幅 值要高 _________ 和 ___ 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步 。
3、 多个晶闸管相并联时必须考虑 _均流_的问题，解决的方法是 ________ 串专用均流电抗器。
4、 在电流型逆变器中，输出电压波形为 _正弦波 _，输出电流波形为 __________ 方波？。
5、 型号为KS100-8的元件表示 ____ 双向晶闸管 _ 晶闸管、它的额定电压 为 ____ 800V___ 伏、额定有效电流为 — 100 ______ 。
6、 180。
导电型三相桥式逆变电路， 晶闸管换相是在 _同一桥臂—上的上、下二个元件之 间进行；而120。
导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 _不同桥臂上的元件之间进行 的。
7、 当温度降低时，晶闸管的触发电流会 _ 增加 ________ 、正反向漏电流会 _____ 下降 当温度升高时，晶闸管的触发电流会 _下降—、正反向漏电流会 _________ 增加_。
直流设备检修-技能鉴定Ⅲ-高级工
率最大。 A．0 B．r/2 C．r D．2r
【27】三相桥式整流电路输出脉动电压的频率为（ D ）Hz。 A．50 B．100 C．150 D．300
【28】电容器充电和放电过程中，瞬间充、放电电流与（ B ）。 A．电容器两端电压成正比 B．电容器两端电压的变化率成正比 C．电容器两端电压的变化量成正比 D．电容器两端电压无关
C．应补加纯水 D．不应补加 【35】如图 A-18 所示，每根吊索受力 P 等于（ A ）kN。 A．49 B．34.7 C．28.4 D．24.5 【36】自饱和电抗器中，当工作绕组匝数、铁芯柱有效截面积及铁芯平均磁路长度为定值时，工作绕组的电感与铁芯的 导磁系数（ A ）。 A．成正比 B．无关 C．成反比 D．有关，但不成比例 【37】铅酸蓄电池在初充电过程中，电解液的温度不许超过（ C ）℃。 A．30 B．35 C．40 D．50 【38】.为了减缓铁镍电池的容量的降低，常在其电解液中加适量的（ A ）。 A．氢氧化锂 B．氢氧化钾 C．氢氧化钠 D．二氧化碳 【39】铅酸蓄电池的首次容量试验应在（ C ）进行。 A．安装结束后 B．初充电的同时 C．初充电完成后 D．首次放电时 【40】直流系统引出的 80%电压（ B ）。 A．可以长期带负载 B．允许短时做试验 C．不允许接负载 D．允许接阻性负载 【41】单个开关电源模块输出功率一般不大于（ C ）W。 A．2000 B．3000 C．5000 D．7000 【42】电池的额定容量与实际容量的关联性是：额定容量（ D ）实际容量。 A．≤ B．= C．≥ D．没必然的数学关系 【43】在长期稳定的浮充条件下，阀控蓄电池浮充电的电流值一般应等于或小于（ A ）mA/Ah。
【52】蓄电池 1h 放电率比 10h 放电率放出的容量（ B ）。 A．大 B．小 C．相等 D．大小不一定
授课5换相保护(9-56)
=(uB + uA )/2 输出电压比原来减少阴影面积，阴影面积称换相压降U。U=m/2 XtId 输出电压波形出现畸变，形成干扰源。能观察到换流点有“毛刺”。
第九单元
第五节
二、可控整流电路的外特性
三相可控整流电路
整流电路的换相压降与外特性
可控整流电路对直流负载来说，是一个带 内阻的可变直流电源。
第九单元
第六节
三相可控整流电路
晶闸管整流主电路的计算与保护
三、晶闸管的过电流保护与电压、电流上升率的限制
1.过电流保护 晶闸管的过电流能力比一般电气元件差得多。当装置中出现元件误导通或 被击穿、可逆传动系统中产生环流、逆变失败以及传动装置、生产机械过载和 机械故障引起电动机堵转等，都会导致流过整流元件的电流大大超过正常值， 即过电流。一般在12个周期内晶闸管就可能烧毁。因此，过电流保护的任务是 在元件被烧毁前，迅速把过电流现象消除。
2.变压器的一次、二次电流与容量计算
（2）三相半波整流电路。大电感负载时 变压器一、二次电流波形如图9-19。
1 I d 0.577 I d 3 U U 二次理想相电压： 2 d 1.17
二次有效值电流：I
2
Ud 0.577 I d 1.48U d I d 1.48Pd 1.17 由于i2为单向矩形波，分解直流分量i2z和交流分量i2j，i2j耦合到一次绕组：
晶闸管常用的过电流保护措施： （1）交流进线电抗器限制短路电流。当出现短路电流时，在空心电抗器或整 流变压器的漏抗上会产生感应电动势以阻缓和减小短路电流。缺点是在正常时 会损失较大的电压降。通常以3%的压降来计算进线电感值。 （2）用灵敏过电流继电器保护。过电流继电器装在交流侧或直流侧，在发生 短路电流时动作，使自动开关或接触器跳闸。由于此动作需几百毫秒，仅能保 护由于机械过载引起的过电流，或短路电流较小时才能起作用。
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2008年 2008年5月
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
主要内容
晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管反向恢复特性的建模
理论基础
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
谢谢各位专家
NARI
晶闸管反向恢复特性的建模
理论基础
反向恢复电流的数学模型 突然截止模型 指数函数模型 双曲函数模型
突然截止模型虽然常用，但存在着较大的误差； 突然截止模型虽然常用，但存在着较大的误差； 指数函数模型可以获得比较精确的计算结果，但不便于常规计算； 指数函数模型可以获得比较精确的计算结果，但不便于常规计算； 双曲函数模型虽然能够得到与实验更加相符的电流电压波形， 双曲函数模型虽然能够得到与实验更加相符的电流电压波形，但是其 参数确定比较困难，实际中较少采用。 参数确定比较困难，实际中较少采用。
吸收电阻R2与电阻功耗的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
主要内容
晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
影响换相过电压的其他因素
一、控制角的影响
控制角为60°时 ，K=1.519 控制角为75°时，K=1.612
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管反向恢复特性的建模
典型的换相过电压保护方案
分别并联保护方案
集中阻断保护方案
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管反向恢复特性的建模
模型的测试
测量条件为： di/dt=7.9A/us， Ur=800v，Rs=10 ，Cs=1uf ；
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
主要内容
晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
仿真模型的实验验证
三峡7F机组的励磁系统仿真电路
整流部分采用2支路并联来模拟现场的5支路并联。 整流部分采用2支路并联来模拟现场的5支路并联。 仿真条件：U2=1024V，控制角76.8° 仿真条件：U2=1024V，控制角76.8°，If=2878A，Rs=20Ω，Cs=2.5uF， 76.8 f=2878A，Rs=20Ω，Cs=2.5uF， 基本与现场测试条件相同。 基本与现场测试条件相同。
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管反向恢复特性的建模
晶闸管反向恢复电流的数学模型
根据晶闸管的基本结构和内部物理过程，采用集中电荷的分析观点， 根据晶闸管的基本结构和内部物理过程，采用集中电荷的分析观点， 可以证明反向恢复电流是按指数函数规律衰减的。 可以证明反向恢复电流是按指数函数规律衰减的。 优点：克服了突然完全截止分析方法的缺点。 优点：克服了突然完全截止分析方法的缺点。 求解电路的微分方程组比较繁琐，需要计算机数值求解。 求解电路的微分方程组比较繁琐，需要计算机数值求解。
吸收电阻R与电阻损耗Wr的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
单个晶闸管吸收回路的仿真
吸收电容的设计原则
随着C的增大， 相应降低， 随着 C的增大 ， K相应降低 ， 增大到一定程度时， 当 C 增大到一定程度时 ， K 的变化趋于平缓。 的变化趋于平缓。 随着C 的增大 ， 电阻损耗 随着 C 的增大， Wr线性增大 线性增大。 Wr线性增大。 设计原则： 设计原则 ： 在过电压倍数 符合设计要求的前提下， 符合设计要求的前提下 ， 使得电阻损耗中阻断吸收回路的仿真
吸收电阻的损耗
Cs对电阻功耗 Wr1+Wr2 Cs 对电阻功耗 Wr1+Wr2 的影响 是有限的（曲线几乎重合） 是有限的（曲线几乎重合）。 R2对电阻功耗的影响很大， 所 对电阻功耗的影响很大， 的值不能取得太小。 以R2的值不能取得太小。 设计原则：适当放大， 设计原则： 适当放大 ，控制电 阻损耗。 阻损耗。
吸收电阻R2与过电压倍数K的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
集中阻断吸收回路的仿真
吸收电阻R2的设计原则
总体来说，在相同的 Cs 条 件 下 ， 较 小 的 R2 有着更好的吸收效果。
吸收电阻R2与过电压倍数K的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
吸收电阻R与过电压倍数K的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
单个晶闸管吸收回路的仿真
吸收电阻的损耗
电阻损耗Wr与 电阻损耗Wr与C的关 Wr 系很大。 系很大。 R的大小对Wr的影响 的大小对Wr Wr的影响 非常有限， 非常有限，当R增大 到一 定程度时 到一定 程度时 ， 电 阻功 耗 的变化 率 阻功耗 Wr 的变化率 趋于平缓。 趋于平缓。
吸收电容C与过电压倍数K、电阻损耗Wr的关系曲线
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晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
二、集中阻断吸收回路的仿真
电路原理图
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
集中阻断吸收回路的仿真
吸收电阻R1的设计原则
在 相 同 的 Cs 参 数 条 件 下，存在一个最佳的 R1 值 与 关 系 曲 线 的 最 低点相对应，并且是 唯一的。 唯一的。 Cs=10 10μF 例 如 ： 当 Cs=10μF 时 ， K=1 在 R1=3Ω 处 K=1.572 取 得最小值。 得最小值。
吸收电阻R1与过电压倍数K的关系曲线
NARI
晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
晶闸管RC吸收回路的仿真研究
集中阻断吸收回路的仿真
吸收电容的设计原则
随着Cs 的增大 随着 Cs的增大 ， K 降低 ， Cs 的增大， 降低， 当 Cs 增 大 到 一 定 程 度 后 ， K 的变化趋于平缓。 的变化趋于平缓 。 随 着 Cs 的 增 大 ， 电 阻 功 耗 也 变 大 ， 当 Cs 增 大到一定程度后，电 阻功耗的变化也趋于 平缓。 平缓。 设计原则：重点考虑 的大小 过电压 倍数 K 的 大小 ， 通过电阻参数的设计 来达到合理电阻功耗 的目的。 的目的。
K1=1.728（并联运行） K3=1.652（单独运行） 在总的等值阻容参数相等的前提下，并联运行条件会导致换 在总的等值阻容参数相等的前提下， 相过电压的升高，并联支路数越多过电压就会越高， 相过电压的升高，并联支路数越多过电压就会越高，这对抑 制换相过电压是非常不利的。 制换相过电压是非常不利的。其主要原因是由于晶闸管反向 恢复特性的非线性导致的。 恢复特性的非线性导致的。
晶闸管的关断特性
三相全控桥换相过电压产生原因 当VT1即将关断时，VT3导 通，VT1与VT3并联导通换流， iVT1逐渐下降，iVT3则逐渐上升。 当电流iVT1降到零时，由于晶 闸管的反向恢复特性，交流回 路电感La、Lb上就会产生幅值 很高的换相过电压。
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晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
仿真参数：U1=200V，R1=5 , U2=-800V，R2=0.001 , L=101uH,Rs=10 ,Cs=1uF。
仿真波形与测量波形非常接近，误差基本上在10%以内。 仿真波形与测量波形非常接近，误差基本上在10%以内。 10%以内 模型能够动态计算恢复电流参数， 模型能够动态计算恢复电流参数，可以直接组建交流电路 的仿真平台。 的仿真平台。
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晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
仿真模型的实验验证
波形对比
现场的测试波形
P=560MW，Q=110MVAR，If=2877A 横向每格5ms，纵向每格1250V 过电压尖峰ΔU≈1000 V
模型的仿真波形： 模型的仿真波形：
If=2878A， 过电压尖峰ΔU≈964 V 相对误差为：3.6%；
过电压尖峰是直接叠加在关断时刻 交流电压之上的， 交流电压之上的，因此当控制角接 90°附近时， 近90°附近时，对应着最大的换相 过电压峰值。 过电压峰值。
控制角为85°时，K=1.633
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晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究
影响换相过电压的其他因素
二、并联运行条件的影响
并联支路对过电压大小的影响
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主要内容
晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证
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晶闸管RC吸收回路的仿真研究
一、单个晶闸管吸收回路的仿真
吸收电阻的设计原则
在相同的C 在相同的C参数条件 下，存在一个最佳 的R值与关系曲线的 最低点相对应， 最低点相对应，并 且是唯一的。 且是唯一的。 例如： C=10μF时 例如：当C=10μF时， R=6.5Ω处 在R=6.5Ω处 K=1.572取最小值 K=1.572取最小值 。