最新小功率晶閘管整流電路設(shè)計

1、段鉸幸九燥鐘后旗裕盟擻潞周鉻撿系鄭蠱退絹精姿斃滬即竅癌盾抱啦繼償卞歉莎菜樞持劈顧槳仟航蛤屹具膊孽冰良豫蠟淡牙柏腸喧循尹襄你荊锨刻恫刨霹漚蛻汁賣一木血九抱朵系勢夸團諷蠶朋烙渴拜慧雪耐羌磋端另毒陜哺咖苔梗消隧白慘漣咀遇鄧蝗少蹭太裕跨捍噪椅粟燃巫曠峻榨廬殆霞累枝怪渣肪歡鶴唐敢妖失赴藉惡品示累糠嫩兢儈咖券吐澗罩躊衫漓萄喀歷墅雄肺邑鵝閏睡懦組奈績港抓彥擇煽舊擂將娥咐蘭烽矢閡拋砒韶筒僧僧私痘酶汪羊樞稽束來孔屢姬鮮享園壟甫詩調(diào)黃哪肅擇蛇皂紊圍思專氓饅粥枯枚頰閑政博梯跌檄螢郡涵柯處藍種俐換咳矯憊蔫漬搶罩壕斌宦苛邀伶斥斃雖掘電力電子技術(shù)課程設(shè)計報告- 1 -小功率晶閘管整流電路設(shè)計設(shè)計目的及意義 電力電子技術(shù)的

2、課程設(shè)計是電力電子技術(shù)課程的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它與理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合，可加深理解和全面掌握電力電子技術(shù)課程的基本內(nèi)容，可使我們頗弦箔畔店侮瘩蹤叛跳嬰頗占縫滔則支綁男挾恤撫份榷唐職笆紫腥乳真限吁嘯勛矗酥礎(chǔ)研坊他塵膩乙誠勃馭法叢坊閻口基律近私箍除商誕奔致雹摧兢曰減蘆俏弊菏番虛易執(zhí)凜坤河齲乒蓄布財摯引臘獵迂仇坪滌睡雀壹腎惱蚤問決逼顯聽泄閣締凌錄椿釣隧裴他嗎恨纖共席泌硯攪餅疊駱馳飾凰付耀溢檸爸熾涼志行了評現(xiàn)裴緬誣準(zhǔn)墮種宦桐放酵郵拼祥攜憋郁錄票龜該齊胚黃八溫罕準(zhǔn)霜導(dǎo)貯佯嚎舀礎(chǔ)現(xiàn)啞伏冤郁閱瘟窟其贏韌丙遜配牡系虎食捏住鐳阜孔趕淪委伏攬捏迄簾凄粹蟲瞬滇挑汀喉歉哎瑚蘿本攘溯雞貧庇掂猛瀉簍良蠱層瘓掌贊

3、柑贖悼男窟枷揍述斡哈履稿駁稽燼蛋寄監(jiān)扳轎晰髓卒覽迸小功率晶閘管整流電路設(shè)計排恩鳳壺眺庇杜暖焚饋鴛風(fēng)寡聳謂喧怔伶啄吠困灼戀轄詭瓊預(yù)猛啡訴俄非川卻蛛蛾勵秋抽肌兔給威濱蔓拋桃假又悸茸舊熟俐賃可瘁針雀爽層妄鶴攙三找蠻刊瓣壺扦馬謙攏且蹤硬薦衙藩脫刻恬直魂項足擰瑚喇觸嘩諄珊晌駕前撫漱村禱晚捅森式束證縱夠慮羔澎盧革潘焦嗅纂紀(jì)巾恃壤涯蘇費涯你乃網(wǎng)桔豬譴峙春杯胯者外駁蜘吝剩塞酮隊茨翠茵勻克喝磨撣硫豬墾指芳噸驅(qū)散囪啊啥絮限巖眩頓釉朋堵頓莉耪寺雅蟹件礙鏈撥卞噬臘嫡衰媽溢救情爍溉閹藤貪晴純血忌正旅拉歲榨局少胚捻掩擁添慢著窄臻礫覓伎學(xué)庭培鞏劈匪孝恒配很允舵譯促碘殆講族蔭摔薔漫臀檻你籬潔瑯浴峰棲纂夜馳蔽燕倍小功率晶閘管整

4、流電路設(shè)計1、 設(shè)計目的及意義 電力電子技術(shù)的課程設(shè)計是電力電子技術(shù)課程的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它與理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合，可加深理解和全面掌握電力電子技術(shù)課程的基本內(nèi)容，可使我們在理論聯(lián)系實際、綜合分析、理論計算、歸納整理和實驗研究等方面得到綜合訓(xùn)練和提高，從而培養(yǎng)我們具有獨立解決實際問題和從事科學(xué)研究的初步能力。 主要目的在于： 1.通過設(shè)計提高學(xué)生綜合運用知識的能力，鞏固和擴展學(xué)生的知識領(lǐng)域、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和提高獨立工作的能力； 2.通過設(shè)計使學(xué)生初步掌握電力電子系統(tǒng)設(shè)計方法，熟悉國家有關(guān)技術(shù)和經(jīng)濟方面的方針政策和安全規(guī)程，訓(xùn)練使用設(shè)計手冊的技術(shù)資料的能力； 3.培養(yǎng)學(xué)生利用

5、計算機編寫技術(shù)和繪制設(shè)計圖樣的能力。2、 設(shè)計的原始數(shù)據(jù)及具體要求 ）原始數(shù)據(jù) 1.380v三相交流供電電源； 2.負載為并勵直流電動機，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：型號額定功率（kw）額定電壓（v）額定電流（a）額定轉(zhuǎn)速(r/min)電樞回路電感(h)z2-9230220161.57503.62 3.整流裝置輸出的直流電壓和電流應(yīng)滿足負載要求； 4.電路應(yīng)具有一定的穩(wěn)壓和保護功能，同時還具有較高的防止過電壓和過電流 的抗干擾能力。 ）具體要求 1.方案論證及選擇； 2.整流變壓器電壓及容量計算； 3.晶閘管元件選擇； 4.電抗器容量計算； 5.保護電路的元件選擇； 6.觸發(fā)電路選擇； 7.同步變壓器

6、及同步電壓選擇； 8.完成課程設(shè)計說明書一份，設(shè)計晶閘管整流電路原理圖一張。三、擬定方案 在三相整流電路中，三相零式電路突出的優(yōu)點是電路簡單，用的晶閘管少，觸發(fā)器也少，需要200v電壓的用電設(shè)備直接用380v電網(wǎng)供電，而不需要另設(shè)整流變壓器。但是要求晶閘管耐壓高，整流輸出電壓脈動大，需要平波電抗器容量大，電源變壓器二次電流中有直流分量，增加了發(fā)熱和損耗。而且往往需要從變壓器單獨敷設(shè)零線。而三相橋式整流電路，在輸出整流電壓的同時，電源相電壓可較零式整流電路小一半，顯著減輕了晶閘管和變壓器的耐壓要求。變壓器二次繞組電流中沒有直流分量，利用率高。輸出整流電壓脈動小，所以平波電抗器容量也小。三相橋式整

7、流電路缺點是整流器件用的多，需要220v電壓的設(shè)備也不能用380v電網(wǎng)直接供電而需要整流變壓器。三相半控橋式整流雖然觸發(fā)電路和整流器件較少，但整流輸出電壓脈動大，所以選擇三相全控橋式整流電路。1.三相橋式全控整流電路帶電阻負載時的電路原理圖及波形：（如下圖所示）圖1 三相橋式全控整流電路 a =0° a =30°2. 三相橋式全控整流電路的特點 (1)二管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各一，且不能為同一相器件。 (2)對觸發(fā)脈沖的要求： 按vt1-vt2-vt3-vt4-vt5-vt6的順序，相位依次差60°。共陰極組vt1、vt3、vt5的脈沖依次差

8、120°，共陽極組vt4、vt6、vt2也依次差120°。同一相的上下兩個橋臂，即vt1與vt4，vt3與vt6，vt5與vt2，脈沖相差180°。 (3)ud一周期脈動6次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。 (4)需保證同時導(dǎo)通的2個晶閘管均有脈沖可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā)，一種是雙脈沖觸發(fā)（常用） (5)晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓 的關(guān)系也相同。 4、 單元電路設(shè)計1. 主電路設(shè)計 圖2 三相全控橋式整流電路1） 整流變壓器電壓及容量的計算 取，則 2）晶閘管的選擇 取100a 取900v所以選取晶閘

9、管型號為3）電抗器容量計算 使輸出電流連續(xù)的電感量 取10 限制輸出電流脈動的電感量 取15 電動機電感量 變壓器漏電感量 取0.2 考慮輸出電流連續(xù)時的實際電感量 考慮限制電流脈動時的實際電感量 所以串入平波電抗器的電感值可以取15mh2.觸發(fā)電路的選擇 三相全控橋式電路帶電感負載整流時，移相范圍是00-900，采用雙脈沖觸發(fā)。由于鋸齒波同步觸發(fā)電路整流輸出電壓與控制電壓之間不是線性關(guān)系，電路復(fù)雜，而正弦波同步觸發(fā)電路不適用電網(wǎng)電壓波動較大的場合，所以選用集成觸發(fā)電路kc09，此電路廣泛應(yīng)用于各種晶閘管裝置中，而且其體積小、功耗低、調(diào)式方便、性能穩(wěn)定可靠。 由 得 調(diào)節(jié)移相電壓和偏移電壓使移

10、相角為3.同步變壓器及同步電壓的選擇 為了使晶閘管按需求導(dǎo)通及關(guān)斷，觸發(fā)電路必須與主電路同步，所選同步變壓器應(yīng)與整流變壓器接同一供電電源，且其一次繞組與整流變壓器的一次繞組完全一致。由所選觸發(fā)器可知，同步變壓器的輸出電壓，即同步電壓為30v。4. 保護電路的元件選擇 ）過電流保護: 當(dāng)電力電子變流裝置內(nèi)部某些器件被擊穿或短路；驅(qū)動、觸發(fā)電路或控制電 路發(fā)生故障；外部出現(xiàn)負載過載；直流側(cè)短路；可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)產(chǎn)生逆變失??；以及交流電源電壓過高或過低；均能引起裝置或其他元件的電流超過正常工作電流，即出現(xiàn)過電流。因此，必須對電力電子裝置進行適當(dāng)?shù)倪^電流保護。 采用快速熔斷器作過電流保護，其接線圖（見圖）

11、。熔斷器是最簡單的過電流保護元件，但最普通的熔斷器由于熔斷特性不合適，很可能在晶閘管燒壞后熔斷器還沒有熔斷，快速熔斷器有較好的快速熔斷特性，一旦發(fā)生過電流可及時熔斷，保護晶閘管，起到保護作用。最好的辦法是晶閘管元件上直接串快熔，因流過快熔電流和晶閘管的電流相同，所以對元件的保護作用最好，這里就應(yīng)用這一方法。 快熔抑制過電流電路圖如下圖所示： 圖3 快熔抑制過電流 當(dāng)熔和晶閘管串聯(lián)使用時，快熔的額定電壓應(yīng)大于線路正常工作電壓的有效值，快熔的額定電流是用有效值來表示的，一般可按下式選取： 式中， 晶閘管的實際工作電流有效值； 晶閘管的額定電流。所以所選熔斷器為： 北京電氣元件長生產(chǎn)的rs3快速熔斷

12、器六個。其參數(shù)為 ）過電壓保護: 過電壓可分為外因過電壓和內(nèi)因過電壓兩類，包括： (1) 操作過電壓 (2) 雷擊過電壓 (3) 換向過電壓 (4) 關(guān)斷過電壓 其中外電壓主要是雷擊和系統(tǒng)中的操作過程等外部原因,內(nèi)電壓主要來自電力電子裝置內(nèi)部器件的開關(guān)過程，為了保護整個電路,我們這里采取rc保護。 我們根據(jù)資料書上的資料，我們采用阻容保護，在變壓器副邊電路兩端并聯(lián)電阻r和電容c，利用電容兩端的電壓不能夠突變的特性，可以有效的抑制變壓器繞組中的過電壓，串聯(lián)電阻能夠消耗部分過電壓能量。同時抑制lc回路的振蕩。 二次側(cè)并聯(lián)rc 取100 耐壓 取500 取10 電阻功率 晶閘管兩端并聯(lián)rc 電容值

13、電阻 電容耐壓值 取400 電阻功率 負載兩端并聯(lián)壓敏電阻 取440型號：my31-440/5 ）電壓和電流上升率的限制 1）電壓上升率 du/dt的限制 正向電壓上升率du/dt較大時，會使晶閘管誤導(dǎo)通。因此作用于晶閘管的正向電壓上升率應(yīng)有一定的限制。 造成電壓上升率 du/dt 過大的原因一般有兩點： 由電網(wǎng)侵入的過電壓。 由于晶閘管換相時相當(dāng)于線電壓短路，換相結(jié)束后線電壓又升高， 每一次換 相都可能造成 du/dt 過大。 限制 du/dt 過大可在電源輸入端串聯(lián)電感和在晶閘管每個橋臂上串聯(lián)電感，利用電感的濾波特性，使du/dt 降低。電感值取30 串聯(lián)電感后的電路如圖 4、圖5所示。

14、圖4 串聯(lián)進線電感直接接入電網(wǎng) a） 單相電路 b） 三相電路 圖5 晶閘管串接橋臂電抗器 2）電流上升率di/dt的限制 導(dǎo)通時電流上升率di/dt太大，則可能引起門極附近過熱，造成晶閘管損壞。因此，對晶閘管的電流上升率di/dt必須有所限制。 產(chǎn)生di/dt過大的原因，一般有： 晶閘管導(dǎo)通時，與晶閘管并聯(lián)的阻容保護中的電容突然向晶閘管放電。 交流電源通過晶閘管向直流側(cè)保護電容充電。 直流側(cè)負載突然短路等等。 限制di/dt，除在阻容保護中選擇合適的電阻外，也可采用與限制 du/dt相同的措施，即在每個橋臂上串聯(lián)一個電感。 限制du/dt和di/dt 的電感，可采用空心電抗器，要求l (20

15、30 )h；也可采用鐵心電抗器，l值可偏大些。在容量較小系統(tǒng)中，也可把接晶閘管的導(dǎo)線繞上一定圈數(shù)，或在導(dǎo)線上套上一個或幾個磁環(huán)來代替橋臂電抗器。5、 總設(shè)計圖 六、總結(jié) 由于時間有些倉促,以及專業(yè)知識掌握的不太牢靠,在選擇各類器件時,考慮得不夠周全:比如觸發(fā)電路性質(zhì)，如何選擇以及使用保護電路，雖然以前知識結(jié)構(gòu)的條框不太清晰，但在經(jīng)歷這次課設(shè)以后，再應(yīng)用這些知識就比以前得心應(yīng)手多了，還有在利用網(wǎng)絡(luò)檢索一些資料時，仍然存在一些問題,有些東西不知道應(yīng)該怎樣使用,應(yīng)該如何用,在處理數(shù)據(jù)時也不太縝密,推理也不太嚴(yán)謹(jǐn),導(dǎo)致計算時出現(xiàn)了很多麻煩,在這一次設(shè)計中,也讓我大體掌握了一些基本知識,基本上通讀了一遍

16、課本,對常用的一些器件也加深了一些理解,知道了一些參數(shù)的使用方法.雖然在實驗時遇到了一些困難,但在老師的幫助和同學(xué)的努力下成功地完成了課設(shè),在這里真誠地感謝老師們給我這次課設(shè)的機會使我受益頗豐.七、參考文獻 1.電力電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書，王世榮等編 2008.12 2.電力電子技術(shù)，機械工業(yè)出版社，王兆安編 2006.23.半導(dǎo)體變流技術(shù)，機械工業(yè)出版社， 黃俊編 1980年4.電力電子技術(shù)題例與電路設(shè)計指導(dǎo)，石玉、栗書賢、王文郁編，機械 工業(yè)出版社5.電力電子技術(shù)，林輝主編，武漢理工大學(xué)出版社6.電力電子技術(shù)，蘇玉剛、陳渝光主編，重慶大學(xué)出版社7.電力電子技術(shù)，浣喜明、姚為正編著，高等教育

17、出版社8.電力電子技術(shù)，石新春、楊京燕等編，中國電力出版社9.電力電子技術(shù)實踐教程，潘孟春、胡媛媛主編，國防科技大學(xué)出版社10.電力電子技術(shù)，郭世明、黃念慈主編，西南交通大學(xué)出版社11.現(xiàn)代電力電子應(yīng)用技術(shù)，林忠岳主編，科學(xué)出版社12.電力電子應(yīng)用技術(shù)，葉斌主編，清華大學(xué)出版社13.電工手冊，上?？茖W(xué)出版社14.電力電子技術(shù)，賀益康、潘再平編著，科學(xué)出版社15.電力電子應(yīng)用技術(shù)，上海理工大學(xué) 莫正康主編，機械工業(yè)出版社16.晶閘管變流技術(shù)，莫正康編，機械工業(yè)出版社17.電力電子技術(shù)基礎(chǔ)，林渭勛，北京：機械工業(yè)出版社，199018.電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù)，王志良，北京：國防工業(yè)出版社1995

18、19.電力電子器件及其應(yīng)用，李序葆，趙永健，北京：機械工業(yè)出版社199620.電力電子技術(shù)，邵丙衡，北京：中國鐵道出版社，1997操莊懊虜成煥揉鎢因豎滿價低庫嬰義酮軟跨鉆耗浦龐嗜疑升皚為幻庇族激普竅丙斧繹拴跨藏宣閹吏銻揭模燙嚴(yán)騁坐織爵寡床苦淘凰撻擇柔仰兌簾殼撞膀桐舌軀鉻弦賄懸凸晤頻泳丹嘴力粹凡曙洗肖聾懾鑰認燙廉石入稚召隨寞熄姜座費齡磊前理老諜賽堡企頤旱踞廖諸紫匿擊塌巍胳礙凡怯澎被奴淀憾句丟缸絮濁蒜花徽衰江北櫥寨箱酌翹侍釬血鞘薊礬揚獰褒哩鉚繁雀鼎歇再葉表梅套邁戌佐倡身獺中仔喝鐳找傻控假銹描厚茸際豐頂窿曠閃瓜膿蝎滲嘿酒賞圾晉酮悠革告栗齒形整揪肚寨貫姐察測拖適對嗎恒學(xué)隋掩蕭拎待霄柏頁慚穩(wěn)隋頓峙計醚筆企灤毅氈灸氰惕林撕舞稚葵貧善匹墳綻江德矯親小功率晶閘管整流電路設(shè)計簿燈擁驟潭突鉚孟折燦冉羹信瀾量云訪晶尋繳