電力電子課程設(shè)計張輝

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296502678 第1章 緒 論 PAGEREF _Toc296502678 h 3 HYPERLINK l _Toc296502679 1.1 引言 PAGEREF _Toc296502679 h 3 HYPERLINK l _Toc296502680 1.2 整流電路的發(fā)展 PAGEREF _Toc296502680 h 3 HYPERLINK l _Toc296502681 1.3 三相全橋的特點 PAGEREF _Toc296502681 h 4 HYPERLINK l _Toc296502682 1.4 設(shè)計目

2、標(biāo) PAGEREF _Toc296502682 h 4 HYPERLINK l _Toc296502683 1.5 設(shè)計任務(wù)及技術(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc296502683 h 4 HYPERLINK l _Toc296502684 1.5.1 設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc296502684 h 4 HYPERLINK l _Toc296502685 1.5.2 技術(shù)指標(biāo) PAGEREF _Toc296502685 h 4 HYPERLINK l _Toc296502686 第2章 三相橋式全控整流電路原理說明 PAGEREF _Toc296502686 h 6 HYPERLINK

3、 l _Toc296502687 21主電路原理說明 PAGEREF _Toc296502687 h 6 HYPERLINK l _Toc296502688 2.2 帶電阻負(fù)載時的工作情況 PAGEREF _Toc296502688 h 6 HYPERLINK l _Toc296502689 2.3 阻感負(fù)載工作情況 PAGEREF _Toc296502689 h 9 HYPERLINK l _Toc296502690 2.4 定量分析 PAGEREF _Toc296502690 h 9 HYPERLINK l _Toc296502691 2.5 電抗器 PAGEREF _Toc2965026

4、91 h 11 HYPERLINK l _Toc296502692 第3章 三相全控整流電路的保護(hù)電路 PAGEREF _Toc296502692 h 12 HYPERLINK l _Toc296502693 3.1電路的保護(hù)措施 PAGEREF _Toc296502693 h 12 HYPERLINK l _Toc296502694 3.1.1主電路的過電壓保護(hù) PAGEREF _Toc296502694 h 12 HYPERLINK l _Toc296502695 3.1.2 晶閘管的過電壓保護(hù) PAGEREF _Toc296502695 h 12 HYPERLINK l _Toc2965

5、02696 3.1.3 晶閘管的過電流保護(hù) PAGEREF _Toc296502696 h 13 HYPERLINK l _Toc296502697 第4章 觸發(fā)電路 PAGEREF _Toc296502697 h 14 HYPERLINK l _Toc296502698 4.1 觸發(fā)電路的同步 PAGEREF _Toc296502698 h 14 HYPERLINK l _Toc296502699 4.2 參數(shù)選擇 PAGEREF _Toc296502699 h 14 HYPERLINK l _Toc296502700 4.3 觸發(fā)電路圖 PAGEREF _Toc296502700 h 15

6、 HYPERLINK l _Toc296502701 第5章 仿真圖形 PAGEREF _Toc296502701 h 17 HYPERLINK l _Toc296502702 5.1 仿真電路 PAGEREF _Toc296502702 h 17 HYPERLINK l _Toc296502703 5.2 電阻性負(fù)載仿真結(jié)果 PAGEREF _Toc296502703 h 17 HYPERLINK l _Toc296502704 第6章 心得體會 PAGEREF _Toc296502704 h 21 HYPERLINK l _Toc296502705 附錄 1 電路總圖 PAGEREF _T

7、oc296502705 h 22 HYPERLINK l _Toc296502706 附錄 2 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc296502706 h 23第1章 緒 論1.1 引言1947 年美國著名的貝爾實驗室發(fā)明了晶體管,引發(fā)了電子技術(shù)的一場革命,從此,以硅二極管為代表的電力電子器件開始應(yīng)用于電力領(lǐng)域。1957 年美國通用電氣公司研制出了第一只晶閘管,晶閘管出現(xiàn)后,由于其優(yōu)越的電氣性能和控制性能,使其很快取代了水銀整流器和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組,隨之其應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大。70 年代后,門極可關(guān)斷晶閘管(GTO) 、電力雙極性晶體管(BJ T) 和電力場效應(yīng)晶體管( Power2MOSFET) 等全

8、控型器件迅速發(fā)展。80 年代后期,以絕緣柵雙極型晶體管( IGBT) 為代表的復(fù)合型器件異軍突起, IGBT 是BJ T 和MOSFET 的復(fù)合。它把MOSFET 的驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快的優(yōu)點和BJ T 的通態(tài)壓降低、載流能力大的優(yōu)點集于一身,性能十分突出,從而成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。與IGBT 相對應(yīng),MOS 控制晶閘管(MCT) 和集成門極換流晶閘管( IGCT) 是MOSFET 和GTO 的復(fù)合,它們也結(jié)合了MOSFET 和GTO 的優(yōu)點。但目前在大功率電力電子裝置中,由于電壓和電流等級限制了IGBT 和MOSFET 的應(yīng)用,因而晶閘管和GTO 還占據(jù)著十分重要的地位。晶閘管是

9、一種基本電力電子器件,通過親自實踐,對掌握它的電氣特性,和基本電力電子電路的工作原理都大有益處。1.2 整流電路的發(fā)展ACDC變換電路是能夠直接將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路，泛稱整流電路。自本世紀(jì)20年代迄今已經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段：第一階段：旋轉(zhuǎn)式變流機(jī)組（電動機(jī)發(fā)電機(jī)組）；第二階段：靜止式離子整流器；第三階段：靜止式半導(dǎo)體整流器； 1、旋轉(zhuǎn)式變流機(jī)組和靜止式離子整流器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能均不及半導(dǎo)體整流器，因而在世界范圍內(nèi)已為后者所取代。2、靜止式半導(dǎo)體整流器，按照電路中變流器件的開關(guān)頻率不同，所有的半導(dǎo)體變流電路可劃分力低頻和高頻兩大類。對于整流電路而言，前者是指傳統(tǒng)相控式整流電路，是所有半

10、導(dǎo)體變流電路中歷史最久，技術(shù)最成熟，應(yīng)用也最廣泛的一種電路，后者是指最近才發(fā)展起來的斬控式（PWM）整流電路，是所有半導(dǎo)體變流電路中歷史最短的一種電路，是斬波控制方式和高頻自關(guān)斷器件發(fā)展的技術(shù)產(chǎn)物。1.3 三相全橋的特點1、應(yīng)用最為廣泛.2、三相橋式全控整流電路與三相半波電路相比，輸出整流電壓提高一倍，輸出電壓的脈動較小、變壓器利用率高且無直流磁化問題。3、由于在整流裝置中，三相橋電路晶閘管的最大失控時間只為三相半波電路的一半，故控制快速性較好，因而在大容量負(fù)載供電、電力拖動控制系統(tǒng)等方面獲得廣泛的應(yīng)用。1.4 設(shè)計目標(biāo)電力電子技術(shù)課程是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，電力電子技術(shù)課程設(shè)計是電力電子技術(shù)課

11、程理論教學(xué)之后的一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的變流電路原理的基礎(chǔ)知識，獨立進(jìn)行查找資料、選擇方案、設(shè)計電路、撰寫報告，進(jìn)一步加深對變流電路基本理論的理解，提高運(yùn)用基本技能的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)課程設(shè)計是配合變流電路理論教學(xué)，為自動化和電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)技能設(shè)計，課程設(shè)計對自動化專業(yè)的學(xué)生是一個非常重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過設(shè)計，使學(xué)生鞏固、加深對變流電路基本理論的理解，提高學(xué)生運(yùn)用電路基本理論分析和處理實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。1.5 設(shè)計任務(wù)及技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計任務(wù)（1）熟悉整流和觸發(fā)電路的基本原理，能夠運(yùn)

12、用所學(xué)的理論知識分析設(shè)計任務(wù)。（2）掌握基本電路的數(shù)據(jù)分析、處理；描繪波形并加以判斷。（3）能正確設(shè)計電路，畫出線路圖，分析電路原理。（4）按時參加課程設(shè)計指導(dǎo)，定期匯報課程設(shè)計進(jìn)展情況。（5）廣泛收集相關(guān)技術(shù)資料。 （6）獨立思考，刻苦鉆研，嚴(yán)禁抄襲。（7）按時完成課程設(shè)計任務(wù)，認(rèn)真、正確地書寫課程設(shè)計報告。（8）培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和認(rèn)真的工作作風(fēng)。 技術(shù)指標(biāo)（1）電網(wǎng)供電電壓為三相交流220V，相角依次為120；（2）電網(wǎng)電壓波動+5%-5%；（3）觸發(fā)角為0120可調(diào)（4）負(fù)載自定，輸出電壓U0有效值0514.8可調(diào)第2章 三相橋式全控整流電路原理說明21主電路原理說明晶閘管按

13、從1至6的順序?qū)?，為此將晶閘管按圖示的順序編號，即共陰極組中與a、b、c三相電源相接的3個晶閘管分別為VT1、VT3、VT5， 共陽極組中與a、b、c三相電源相接的3個晶閘管分別為VT4、VT6、VT2。編號如表1示，晶閘管的導(dǎo)通為 VT1VT2VT3VT4VT5VT6。圖2.1 三相橋式全控整流電路圖2.2 帶電阻負(fù)載時的工作情況晶閘管觸發(fā)角=0時的情況：此時，對于共陰極組的3個晶閘管，陽極所接交流電壓值最高的一個導(dǎo)通。而對于共陽極組的3個晶閘管，則是陰極所接交流電壓值最低（或者說負(fù)得最多）的一個導(dǎo)通。這樣，任意時刻共陽極組和共陰極組中各有1個晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)，施加于負(fù)載上的電壓為某一線

14、電壓。此時電路工作波形如圖所示。=0時，各晶閘管均在自然換相點處換相。由圖中變壓器二繞組相電壓與線電壓波形的對應(yīng)關(guān)系看出，各自然換相點既是相電壓的交點，同時也是線電壓的交點。 從相電壓波形看，以變壓器二次側(cè)的中點n為參考點，共陰極組晶閘管導(dǎo)通時，整流輸出電壓 ud1為相電壓在正半周的包絡(luò)線；共陽極組導(dǎo)通時，整流輸出電壓ud2為相電壓在負(fù)半周的包絡(luò)線，總的整流輸出電壓ud = ud1ud2是兩條包絡(luò)線間的差值，將其對應(yīng)到線電壓波形上，即為線電壓在正半周的包絡(luò)線。將波形中的一個周期等分為6段，每段為60，如圖2-18所示，每一段中導(dǎo)通的晶閘管及輸出整流電壓的情況如下表所示。由表2.1可見，6個晶閘

15、管的導(dǎo)通順序為VT1VT2VT3VT4VT5VT6。表2.1 晶閘管導(dǎo)通順序表 時 段 1 2 3 4 5 6共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub- uc=ubcub- ua=ubauc- ua=ucauc-ub=ucb由表2.1得：6個晶閘管的脈沖按VT1VT2VT3VT4VT5VT6的順序，相位依次差60；共陰極組和陽極組依次差120；同一相的上下兩個橋臂脈沖相差180。 整流輸出電壓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。在整

16、流電路合閘啟動過程中或電流斷續(xù)時，為確保電路的正常工作，需保證同時導(dǎo)通的2個晶閘管均有觸發(fā)脈沖。為此，可采用兩種方法：一種是使脈沖寬度大于60，稱為寬脈沖觸發(fā)。另一種方法是，在觸發(fā)某個晶閘管的同時，給序號緊前的一個晶閘管補(bǔ)發(fā)脈沖。即用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差60，脈寬一般為20 30，稱為雙脈沖觸發(fā)。雙脈沖電路較復(fù)雜，但要求的觸發(fā)電路輸出功率小。寬脈沖觸發(fā)電路雖可少輸出一半脈沖，但為了不使脈沖變壓器飽和，需將鐵心體積做得較大， 繞組匝數(shù)較多，導(dǎo)致漏感增大，脈沖前沿不夠陡，對于晶閘管串聯(lián)使用不利，故采用雙脈沖觸發(fā)。0時晶閘管承受的電壓波形如圖2.2所示。圖2.2 電阻理論波形圖

17、2.2中還給出了晶閘管VT1流過電流 iVT 的波形，由此波形可以看出，晶閘管一周期中有120處于通態(tài)，240處于斷態(tài)，由于負(fù)載為電阻，故晶閘管處于通態(tài)時的電流波形與相應(yīng)時段的ud波形相同。當(dāng)觸發(fā)角改變時，電路的工作情況將發(fā)生變化。當(dāng)=30時。從t1角開始把一個周期等分為6段，每段為60與0時的情況相比，一周期中ud波形仍由6段線電壓構(gòu)成，每一段導(dǎo)通晶閘管的編號等仍符合表1的規(guī)律。區(qū)別在于，晶閘管起始導(dǎo)通時刻推遲了30,組成 ud 的每一段線電壓因此推遲30o，ud平均值降低。晶閘管電壓波形也相應(yīng)發(fā)生變化如圖所示。圖中同時給出了變壓器二次側(cè)a相電流 ia 的波形，該波形的特點是，在VT1處于通

18、態(tài)的120期間，ia為正，ia波形的形狀與同時段的ud波形相同，在VT4處于通態(tài)的120期間，ia波形的形狀也與同時段的ud波形相同，但為負(fù)值。當(dāng)=60時，電路工作情況仍可參考上圖2.2分析，ud波形中每段線電壓的波形繼續(xù)向后移，ud平均值繼續(xù)降低。60時ud出現(xiàn)了為零的點。由以上分析可見，當(dāng)60時，ud波形均連續(xù)，對于電阻負(fù)載，id波形與ud波形的形狀是一樣的，也連續(xù)。60時，如90時電阻負(fù)載情況下，此時ud波形每60中有30為零，這是因為電阻負(fù)載時 id 波形與ud波形一致，一旦ud降至零，id也降至零，流過晶閘管的電流即降至零，晶閘管關(guān)斷，輸出整流電壓ud為零，因此ud波形不能出現(xiàn)負(fù)值。

19、如果繼續(xù)增大至120，整流輸出電壓ud波形將全為零，其平均值也為零，可見帶電阻負(fù)載時三相橋式全控整流電路角的移相范圍是120。2.3 阻感負(fù)載工作情況三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負(fù)載和反電動勢阻感負(fù)載供電（即用于直流電機(jī)傳動），下面主要分析阻感負(fù)載時的情況，對于帶反電動勢阻感負(fù)載的情況，只需在阻感負(fù)載的基礎(chǔ)上掌握其特點，即可把握其工作情況。 當(dāng)60時，ud波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負(fù)載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于負(fù)載不同時，同樣的整流輸出電壓加到負(fù)載上，得到的負(fù)載電流 id 波形不同，電阻負(fù)載時 id 波形與 ud 的

20、波形形狀一樣。而阻感負(fù)載時，由于電感的作用，使得負(fù)載電流波形變得平直，當(dāng)電感足夠大的時候，負(fù)載電流的波形可近似為一條水平線。 與圖2.1帶電阻負(fù)載時的情況進(jìn)行比較。由波形圖可見，在晶閘管VT1導(dǎo)通段，iVT1波形由負(fù)載電流 id 波形決定，和ud波形不同。 當(dāng)60時，阻感負(fù)載時的工作情況與電阻負(fù)載時不同，電阻負(fù)載時ud波形不會出現(xiàn)負(fù)的部分，而阻感負(fù)載時，由于電感L的作用，ud波形會出現(xiàn)負(fù)的部分。若電感L值足夠大，ud中正負(fù)面積將基本相等，ud平均值近似為零。這表明，帶阻感負(fù)載時，三相橋式全控整流電路的角移相范圍為090。2.4 定量分析在以上的分析中已經(jīng)說明，整流輸出的波形在一周期內(nèi)脈動6次，

21、且每次脈動的波形相同，因此在計算其平均值時，只需對一個脈波（即1/6周期）進(jìn)行計算即可。此外，以線電壓的過零點為時間坐標(biāo)的零點，于是可得當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時（即帶阻感負(fù)載時，或帶電阻負(fù)載60時）的平均值為 （2-1）電阻負(fù)載且60時，整流電壓平均值為 （2-2） 輸出電流平均值為 Id = Ud/R （2-3）當(dāng)整流變壓器為圖2.3中所示采用星形聯(lián)結(jié)，帶阻感負(fù)載時，變壓器二次側(cè)電流波形為正負(fù)半周各寬120o、前沿相差180o的矩形波，其有效值為 （2-4）晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時一致。 由式（2-1）可知，在觸發(fā)角小于60時，輸出電壓257.4Uo514.8,由式（2-2）可知

22、，輸出電壓0Uo257.4。晶閘管的參數(shù)：（1）電壓額定：晶閘管在三相橋式全控整流過程中承受的峰值電壓Utn=U2考慮安全裕量，一般晶閘管的額定電壓為工作時所承受峰值電壓的23倍。即U額=(23)Utn 。 根據(jù)要求，輸出功率為2kw，負(fù)載電阻為20歐姆，理想變壓器二次側(cè)電壓U2=200，所以晶閘管的額定電壓U額=(23)U2=(23)200.（2）電流額定：通態(tài)平均電流IVT(AV)=0.368Id，Id=Ud/R, Ud=2.34 U2.考慮安全裕量，應(yīng)選用的通態(tài)平均電流為計算的（1.52）倍。計算得IVT(AV)=7.36A.（3）對于晶閘管我們選用可關(guān)斷晶閘管GTO。它是具有門極正信號

23、觸發(fā)導(dǎo)通和門極負(fù)信號關(guān)斷的全控型電力電子器件。她既具有普通晶閘管耐壓高、電流大的特點，同時又具有GTR可關(guān)斷的優(yōu)點。（4）綜上述，我們選用國產(chǎn)50A GTO。參數(shù)如下.選用電阻20歐姆。正向阻斷電壓:10001500,受反壓，陽極可關(guān)斷電流：30、50A擎柱電流0.52.5正向觸發(fā)電流：200800MA，反向關(guān)斷電流：610A，開通時間：6us,m關(guān)斷時間:10us,工作頻率：500V/us,允許di/dt100A/us,正管壓降24V關(guān)斷增益（5）整流變壓器的參數(shù)：很多情況下晶閘管整流裝置所要求的變流供電壓與電網(wǎng)電壓往往不能一致，同時又為了減少電網(wǎng)與整流裝置的相互干擾，可配置整流變壓器。我們

24、假設(shè)變壓器是理想的。U2=Ud/2.3485.5V.所以變壓器的匝數(shù)比為380/85.5=760/171.變壓器一、二次容量為S2=3 U2I2=3*85.5*0.816Id。圖2.3 星形連接2.5 電抗器為保證整流電流的平穩(wěn)性，可與負(fù)載串聯(lián)一平波電抗器，如圖2.4所示電抗器圖標(biāo)。在此選擇單相（三相）交流電抗器（輸入、輸出電抗器）。用途：用于交流回路中，作為平衡、鎮(zhèn)流、限流和濾波的一種鐵芯電感器。主要技術(shù)指標(biāo)：電抗器名稱、型號、電感量、額定工作電流、工作頻率、絕緣等級、環(huán)境溫度。圖2.4 電抗器圖形第3章 三相全控整流電路的保護(hù)電路3.1電路的保護(hù)措施主電路的過電壓保護(hù)抑制過電壓的方法：用非

25、線性元件限制過電壓的副度，用電阻消耗生產(chǎn)過電壓的能量，用儲能元件吸收生產(chǎn)過電壓的能量。對于非線性元件，不是額定電壓小，使用麻煩，就是不宜用于抑制頻繁出現(xiàn)過電壓的場合。所以我們選用用儲能元件吸收生產(chǎn)過電壓的能量的保護(hù)。使用RC吸收電路，這種保護(hù)可以把變壓器繞組中釋放出的電磁能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場能量儲存起來。由于電容兩端電壓不能突變，所以能有效抑制過電壓，串聯(lián)電阻消耗部分產(chǎn)生過電壓的能量，并抑制LC回路的震動。電路圖3.1所示。 圖3.1主電路保護(hù)電路 晶閘管的過電壓保護(hù)晶閘管的過電壓能力較差，當(dāng)它承受超過反向擊穿電壓時，會被反向擊穿而損壞。如果正向電壓超過管子的正向轉(zhuǎn)折電壓，會造成晶閘管硬開通

26、，不僅使電路工作失常，且多次硬開關(guān)也會損壞管子。因此必須抑制晶閘管可能出現(xiàn)的過電壓，常采用簡單有效的過電壓保護(hù)措施。對于晶閘管的過電壓保護(hù)可參考主電路的過電壓保護(hù)，我們使用阻容保護(hù)，電路圖如圖3.2所示。圖3.2 晶閘管過壓保護(hù)電路 晶閘管的過電流保護(hù) 常見的過電流保護(hù)有：快速熔斷器保護(hù)，過電流繼電器保護(hù)，直流快速開關(guān)過電流保護(hù)。 快速熔斷器保護(hù)是最有效的保護(hù)措施；過電流繼電器保護(hù)中過電流繼電器開關(guān)時間長（只有在短路電流不大時才有用；直流快速開關(guān)過電流保護(hù)功能很好，但造價高，體積大，不宜采用。 因此，最佳方案是用快速熔斷器保護(hù)。如圖3.3所示。 圖3.3 晶閘管過流保護(hù)電路第4章 觸發(fā)電路4.

27、1 觸發(fā)電路的同步所謂的同步，就是要求觸發(fā)脈沖和加于晶閘管的電源電壓之間必須保持頻率一致和相位固定。為實現(xiàn)這個，利用一個同步變壓器，將其一側(cè)接入為主電路供電的電網(wǎng)，其二次側(cè)提供同步電壓信號，這樣，由同步電壓決定的觸發(fā)脈沖頻率與主電路晶閘管電壓頻率始終保持一致的。再是觸發(fā)電路的定相，即選擇同步電壓信號的相位，以保證觸發(fā)電路相位正確。4.2 參數(shù)選擇我們選用國產(chǎn)50A GTO。參數(shù)如下.選用電阻20歐姆。正向阻斷電壓:10001500,受反壓，陽極可關(guān)斷電流：30、50A擎柱電流0.52.5正向觸發(fā)電流：200800MA，反向關(guān)斷電流：610A，開通時間：6us,m關(guān)斷時間:10us,工作頻率：5

28、00V/us,允許di/dt100A/us,正管壓降24V關(guān)斷增益：5.整流變壓器的參數(shù)：很多情況下晶閘管整流裝置所要求的變流供電壓與電網(wǎng)電壓往往不能一致，同時又為了減少電網(wǎng)與整流裝置的相互干擾，可配置整流變壓器。我們假設(shè)變壓器是理想的。U2=Ud/2.3485.5V.所以變壓器的匝數(shù)比為380/85.5=760/171.變壓器一、二次容量為S2=3 U2I2=3*85.5*0.816Id。晶閘管阻容吸收元件參數(shù)可按下表所提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取，電容耐壓一般選晶閘管額定電壓1.11.5倍。表3.1 晶閘管各對應(yīng)參數(shù)晶閘管額定電流IT(AV)/A1000 500 200 100 50 20 10電容

29、C/UF 2 1 0.5 0.25 0.2 0.15 0.1電阻R/歐姆2510204080100如上表3.1所示的參數(shù)，由題意用電容為0.2UF，電容耐壓為900)V;電阻為40歐姆。對于主電路的保護(hù)，電容C=6I0%S/U2/U2,電阻R2.3 U2* U2對于晶閘管的過電流保護(hù)，快速熔斷器的熔體采用一定的銀質(zhì)熔絲，周圍充以石英砂填料，構(gòu)成封閉式熔斷器。選擇快熔，要考慮一下幾點：（1）快熔的額定電壓應(yīng)大于線路正常工作電壓；（2）快熔的額定電流應(yīng)大于或等于內(nèi)部熔體的額定電流；（3）熔體的額定電流是有效值。根據(jù)以上特點，我們選用國產(chǎn)RLS系列的RLS-50快速熔斷器。4.3 觸發(fā)電路圖集成電路

30、可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便，已逐步取代分立式電路。此處采用KJ系列組成三相全控橋的集成促發(fā)電路，如圖4.1所示為KJ004電路原理圖及圖4.2KJ041電路原理圖。圖4.1 KJ004電路原理圖圖4.2 KJ041電路原理圖完整的三相全控橋觸發(fā)電路由3個KJ004集成塊和1個KJ041集成塊，可形成六路雙脈沖，再由六個晶體管進(jìn)行脈沖放大即可。 KJ041內(nèi)部是由12個二極管構(gòu)成的6個或門，其作用是將6路單脈沖輸入轉(zhuǎn)換為6路雙脈沖輸出。模擬觸發(fā)電路與數(shù)字觸發(fā)電路：模擬觸發(fā)電路的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠;缺點是易受電網(wǎng)電壓影響，觸發(fā)脈沖不對稱度較高， 可達(dá)34，精度低。數(shù)字觸發(fā)電路

31、的脈沖對稱度很好，如基于8位單片機(jī)的數(shù)字觸發(fā)器精度可達(dá)0.71.5。如圖4.3所示三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路。圖4.3 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路第5章 仿真圖形5.1 仿真電路仿真電路如下圖5.1所示，變壓器采用Y-Y接法，出發(fā)采用脈沖出發(fā)，依次使晶閘管導(dǎo)通。圖5.1 仿真電路5.2 電阻性負(fù)載仿真結(jié)果當(dāng)=30時負(fù)載上的輸出電壓波形及晶閘管端電壓的波形分別如圖5.2及圖5.3所示：圖5.2 =30負(fù)載上的電壓輸出波形 圖5.3 =30晶閘管端電壓波形 當(dāng)=60時負(fù)載上的輸出電壓波形及晶閘管端電壓的波形分別如圖5.4及圖5.5所示：圖5.4 =60負(fù)載電壓波形圖5.5 =60晶閘管端電壓波形當(dāng)=90時負(fù)載上的輸出電壓波形及晶閘管端電壓的波形分別如圖所示：圖5.6 =90負(fù)載電壓波形 圖5.7 =90晶閘管