三相橋式整流電路.doc

三相橋式整流電路設(shè)計1 原理及方案1.1原理 三相橋式全控整流電路系統(tǒng)通過變壓器與電網(wǎng)連接，經(jīng)過變壓器的耦合，晶閘管主電路得到一個合適的輸入電壓，使晶閘管在較大的功率因數(shù)下運行。變流主電路和電網(wǎng)之間用變壓器隔離，還可以抑制由變流器進入電網(wǎng)的諧波成分。保護電路采用RC過電壓抑制電路進行過電壓保護，利用快速熔斷器進行過電流保護。采用鋸齒波同步KJ004集成觸發(fā)電路，利用一個同步變壓器對觸發(fā)電路定相，保證觸發(fā)電路和主電路頻率一致，觸發(fā)晶閘管，使三相全控橋?qū)⒔涣髡鞒芍绷?，帶動直流電動機運轉(zhuǎn)。1.2方案設(shè)計整流電路是電力電子電路中出現(xiàn)最早的一種，它將交流電變?yōu)橹绷麟姡瑧?yīng)用廣泛。當(dāng)整流負載容量較大，或要求直流電壓脈沖較小時，應(yīng)采用三相整流電路，其交流測由三相電源供電。三相可控整流電路中，最基本的是三相半波可控整流電路，應(yīng)用最廣泛的是三相橋式全控整流電路。本設(shè)計要求整流電路帶直流電機負載，希望獲得的直流電壓脈沖較小，所以用三相全波整流比較合理。三相橋式全控和三相橋式半控是常見的三相橋式可控全波整流電路。三相半控橋式整流電路適用于中等容量的整流裝置或不要求可逆的電力拖動中，它采用共陰極的三相半波可控整流電路與共陽極接法的三相半波不可控整流電路串聯(lián)而成，電路兼有可控與不可控兩者的特性。共陽極組的三個整流二極管總是在自然換流點換流，使電流換到陰極點為更低的一相中去。該電路在使用中需加設(shè)續(xù)流二極管，以避免可能發(fā)生的失控現(xiàn)象，所以電路不具備逆變能力。雖然三相半控電路相應(yīng)觸發(fā)電路較簡單，但只能用于整流不能用于逆變，現(xiàn)在很少使用。本設(shè)計選擇使用三相橋式全控整流電路。整流電路的輸入部分是變壓器，作用是降低或減少晶閘管變流裝置對電網(wǎng)和其它用電設(shè)備的干擾，將整流電路與電網(wǎng)隔離，并將電網(wǎng)電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)檎魉栎斎胫?。整流部分是六個晶閘管，是由共陰極的三相半波可控整流電路與共陽極接法的三相半波可控整流電路串聯(lián)而成。為使整流電路能正常工作，除了要給晶閘管配設(shè)可靠的觸發(fā)電路外，還要有保護電路，以防止各種原因產(chǎn)生的過電壓和過電流影響或損壞晶閘管。另外，在使用晶閘管整流裝置供電時，其供電電壓和電流中，含有各種諧波成份。當(dāng)控制角增大，負載電流減小到一定程度時，還會產(chǎn)生電流斷續(xù)現(xiàn)象，造成對變流器特性的不利影響。當(dāng)負載為直流電動機時，由于電流斷續(xù)和直流電動機的脈動，會使晶閘管導(dǎo)通角減小，整流器等效內(nèi)阻增大，電動機的機械特性變軟，換相條件惡化，并且增加電動機的損耗。因此，需要在直流電路內(nèi)串接平波電抗器，以限制電流的脈動分量，維持電流連續(xù)。 結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示。整個設(shè)計主要分為主電路、觸發(fā)電路、保護電路三個部分?？驁D中沒有表明保護電路。當(dāng)接通電源時，三相橋式全控整流電路主電路通電，同時通過同步電路連接的集成觸發(fā)電路也通電工作，形成觸發(fā)脈沖，使主電路中晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通工作，經(jīng)過整流后的直流電通給直流電動機，使之工作。 圖1-1機構(gòu)框圖2 主電路的設(shè)計及器件選擇 實驗參數(shù)設(shè)定負載為220V、305A的直流電機，采用三相整流電路，交流側(cè)由三相電源供電，設(shè)計要求選用三相橋式全控整流電路供電，主電路采用三相全控橋。2.1 三相全控橋的工作原理如圖2-1所示，為三相橋式全控帶阻感負載，根據(jù)要求要考慮電動機的電樞電感與電樞電阻，故為阻感負載。習(xí)慣將其中陰極連接在一起的3個晶閘管稱為共陰極組；陽極連接在一起的3個晶閘管稱為共陽極組。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。晶閘管的導(dǎo)通順序為 VT1VT2VT3VT4VT5VT6。變壓器為D-Y型接法。變壓器二次側(cè)接成星形得到零線，而一次側(cè)接成三角形避免3次諧波流入電網(wǎng) 圖2-1三相橋式全控整流電路帶電動機（阻感）負載原理圖2.1.1 三相全控橋的工作特點 2個晶閘管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組 各1個，且不能為同1相器件。 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。 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。 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。2.1.2 阻感負載時的波形分析 三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負載和反電動勢阻感負載供電（即用于直流電機傳動），下面主要分析阻感負載時的情況，因為帶反電動勢阻感負載的情況，與帶阻感負載的情況基本相同。當(dāng)60度時，ud波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似，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)別在于負載不同時，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電流id波形不同，電阻負載時ud波形與id的波形形狀一樣。而阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當(dāng)電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。圖2-2和圖2-3分別給出了三相橋式全控整流電路帶阻感負載=0度和=30度的波形。 圖2-2中除給出ud波形和id波形外，還給出了晶閘管VT1電流 iVT1 的波形，可與帶電阻負載時的情況進行比較。由波形圖可見，在晶閘管VT1導(dǎo)通段，iVT1波形由負載電流 id 波形決定，和ud波形不同。圖2-3中除給出ud波形和 id 波形外，還給出了變壓器二次側(cè)a相電流 id 的波形，在此不做具體分析。 圖2-2觸發(fā)角為0度時的波形圖 圖2-3 觸發(fā)角為30時的波形圖 當(dāng)60度時，阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同，電阻負載時ud波形不會出現(xiàn)負的部分，而阻感負載時，由于電感L的作用，ud波形會出現(xiàn)負的部分。圖2-4給出了=90度時的波形。若電感L值足夠大，ud中正負面積將基本相等，ud平均值近似為零。這說明，帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的角移相范圍為90度。 圖2-4 觸發(fā)角為90時的波形圖2.2 參數(shù)計算2.2.1 整流變壓器的選擇由系統(tǒng)要求可知，整流變壓器一、二次線電壓分別為380V和220V，由變壓器為接法可知變壓器二次側(cè)相電壓為： （公式1） 變比為： （公式2變壓器一次和二次側(cè)的相電流計算公式為： 公式3 公式4而在三相橋式全控中 公式5 公式6所以變壓器的容量分別如下：變壓器次級容量為： 公式7變壓器初級容量為： 公式8變壓器容量為： 公式9即：變壓器參數(shù)歸納如下：初級繞組三角形接法，；次級繞組星形接法，；容量選擇為9.46989kW。2.2.2 晶閘管的選擇合理選擇整流晶閘管的主要參數(shù)是晶閘管的額定電壓和額定電流。選用時，額定電壓要留有一定的安全裕量，一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓的23倍，即(8)其中，為電路中晶閘管可能承受的電壓峰值，對于三相全控整流電路：(9)可得：(10)額定電流即通態(tài)平均電流，是按照正向電流造成的器件本身的通態(tài)損耗的發(fā)熱效應(yīng)來定義的。因此在使用時應(yīng)按照實際波形的電流與通態(tài)平均電流所造成的熱效應(yīng)相等，即有效值相等的原則來選取晶閘管的此項電流定額，并留有一定的裕量。一般取其通態(tài)平均電流為按此原則所得計算結(jié)果的1.52倍。由公式：(11)式中為晶閘管的電流有效值。對三相全控整流電路，流過晶閘管電流的有效值：當(dāng)，(12)當(dāng)，(13)若，則(14)將=220V，=170V代入上式可得，與相矛盾，故，此時：(15)再次代入和，可得。所以可得各晶閘管電流有效值：2.2.3 平波電抗器的參數(shù)計算對于直流電動機負載的可控整流電路，為了使晶閘管整流供電的直流電動機即使在最輕負載下()，也能工作在電流連續(xù)段機械特性的直線上，要求電樞回路的臨界電感量為(17)其中，為最小負載時對應(yīng)的最小電流，一般取電動機額定電流的56，則有：(18)將其代入式(17)，可算得平波電抗器電感。3觸發(fā)電路設(shè)計3.1 觸發(fā)電路的作用及要求晶閘管觸發(fā)電路的形式很多，常用的有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、晶體三極管觸發(fā)電路、利用小晶閘管觸發(fā)大晶閘管的觸發(fā)電路等等。晶閘管最重要的特性是可控的正向?qū)ㄌ匦?。?dāng)晶閘管的陽極加上正向電壓后,還必須在門極與陰極之間加上一個具有一定功率的正向觸發(fā)電壓才能導(dǎo)通。這一正向觸發(fā)電壓是由觸發(fā)電路提供的，根據(jù)具體情況這個電壓可以是交流、直流或脈沖電壓。由于晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通以后，門極的觸發(fā)電壓即失去控制作用，所以為了減少門極的觸發(fā)功率，常常用脈沖觸發(fā)。觸發(fā)脈沖的寬度要能維持到晶閘管徹底導(dǎo)通后才能撤掉。晶閘管對觸發(fā)脈沖的幅值要求是：在門極上施加的觸發(fā)電壓或觸發(fā)電流應(yīng)大于產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)，但也不能太大，以免損壞其控制極。在有晶閘管串并聯(lián)的場合，觸發(fā)脈沖的前沿越陡越有利于晶閘管的同時觸發(fā)導(dǎo)通。為了保證晶閘管電路能正常，可靠的工作，觸發(fā)電路必須滿足以下要求：(1)觸發(fā)信號要有足夠的功率為使晶閘管可靠觸發(fā)，觸發(fā)電路提供的觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流必須大于晶閘管產(chǎn)品參數(shù)提供的門極觸發(fā)電壓與觸發(fā)電流值，即必須保證具有足夠的觸發(fā)功率。同時，觸發(fā)信號也不許超過規(guī)定的門極最大允許峰值電壓與峰值電流，以免壞晶閘管的門極。在觸發(fā)信號為脈沖形式時，只要觸發(fā)功率不超過規(guī)定值，允許觸發(fā)電壓或觸發(fā)電流的幅值在短時間內(nèi)大大超過銘牌規(guī)定值。(2)觸發(fā)脈沖必須與主回路電源電壓保持同步為了保證電路的品質(zhì)及可靠性，要求晶閘管在每個周期都在相同的相位上觸發(fā)。因此，晶閘管的觸發(fā)電壓必須與其主回路的電源電壓保持固定的相位關(guān)系，即實現(xiàn)同步。實現(xiàn)同步的辦法通常是選擇觸發(fā)電路的同步電壓，使其與晶閘管主電壓之間滿足一定的相位關(guān)系。(3)觸發(fā)脈沖要有一定的寬度和前沿陡度為使被觸發(fā)的晶閘管能保持住導(dǎo)通狀態(tài)，晶閘管的陽極電流在觸發(fā)脈沖消失前必須達到擎住電流，此觸發(fā)脈沖應(yīng)具有一定的寬度，不能過窄。特別地，負載為電感性負載時，電路中電流不能突變，更需要較寬的觸發(fā)脈沖，才可使元件可靠導(dǎo)通。此外，很多晶閘管電路還要求觸發(fā)脈沖具有陡的前沿，以實現(xiàn)精確的觸發(fā)導(dǎo)通控制。(4)觸發(fā)電路要與主電路保持同步三相橋式半控整流電路的觸發(fā)電路必須將晶閘管的觸發(fā)電路與主電路相結(jié)合，使觸發(fā)脈沖與主電路的相位同步。觸發(fā)電路除了應(yīng)當(dāng)保證工作頻率與主電路交流電源的頻率一致外，還應(yīng)該保證每個晶閘管的觸發(fā)脈沖與施加于晶閘管的交流電壓保持固定、正確的相位關(guān)系，稱為觸發(fā)電路的定相。為保證觸發(fā)電路和主電路頻率一致，利用一個同步變壓器，將其一次側(cè)接入為主電路的電網(wǎng)，由其二次側(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使一致的。觸發(fā)電路的定相由多方面的因素確定，主要包括相控電路的主電路結(jié)構(gòu)、觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)等。觸發(fā)電路定相的關(guān)鍵是確定同步信號與晶閘管陽極電壓的關(guān)系。(5)觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求觸發(fā)脈沖的移相范圍取決于主電路的特點、負載性質(zhì)及整流電路的用途。例如，單相全控橋電阻負載要求觸發(fā)脈沖移相范圍為，而電感性負載時的移相范圍為。3.2 觸發(fā)電路的選擇 圖3-1是同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路。此電路輸出可為單窄脈沖，也可以為雙窄脈沖，以適用于有兩個晶閘管同時導(dǎo)通的電路，例如三相全控橋。電路分為三個基本環(huán)節(jié)：脈沖的形成與放大、鋸齒波的形成和脈沖移項、同步環(huán)節(jié)。其中，脈沖形成環(huán)節(jié)由晶體管、組成，、起脈沖放大作用。鋸齒波電壓形成采用恒流源電路方案，由、和等元件組成，、和為一恒流源電路。同步環(huán)節(jié)是由同步變壓器TS和作用同步開關(guān)用的晶體管組成的，同步變壓器和整流變壓器接在同一電源上，用同步變壓器的二次電壓來控制的通斷作用，從而保證了處罰脈沖和主電路同步。 隨著集成電路制作技術(shù)的提高，晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及。集成晶閘管觸發(fā)電路可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便。目前國內(nèi)常用的晶閘管觸發(fā)電路有KJ系列和KC系列。圖3-1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路圖3-2為KJ004內(nèi)部電路原理圖，從圖中可以看出，它與分立元件的鋸齒波移項觸發(fā)電路相似?？煞譃橥?、鋸齒波形成、移項、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個環(huán)節(jié)。用3個KJ004集成塊和一個KJ041集成塊即可生成六路雙脈沖，再由六個晶體管進行放大，即構(gòu)成完整的三相全控橋觸發(fā)電路如圖4所示。圖3-2KJ004內(nèi)部電路原理圖圖3-3 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路以上的觸發(fā)電路均為模擬量的，其優(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)脈沖的不對稱度較高。TC787觸發(fā)塊也可以提供完全獨立的六路觸發(fā)脈沖，它主要適用于三相可控硅移相觸發(fā)電路和三相三極管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成多種調(diào)壓調(diào)速和變流裝置，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬，外接元件少等優(yōu)點；而且裝調(diào)簡便，使用可靠。只需要一塊這樣的集成電路，就可實現(xiàn)三相橋式全控整流的三相移相。它總共有18只管腳，管腳排列示意圖如圖3-4所示。 圖3-4 TC787管腳圖圖3-5 TC787內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖TC787由三路相同的部分：同步過零和極性檢測、鋸齒波形成、鋸齒波比較，經(jīng)過抗干擾鎖定、脈沖形成等電路形成三相觸發(fā)調(diào)制脈沖或方波，由脈沖分配電路實現(xiàn)全控、半控的工作方式，再由驅(qū)動電路完成輸出驅(qū)動，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3-5所示，各管腳功能見附錄。三相同步電壓經(jīng)過T型網(wǎng)絡(luò)進入電路，同步電壓的零點設(shè)計為1/2電源電壓，通過過零檢測和極性判別電路檢測出零點和極性后，在Ca、Cb、Cc三個電容上積分形成鋸齒波。由于采用集中式恒流源，相對誤差極小，鋸齒波有良好的線性。鋸齒波在比較器中與移相電壓比較取得交相點，移相電壓由4腳通過電位器或外電路調(diào)節(jié)而取得?？垢蓴_電路具有鎖定功能，在交相點以后鋸齒波或移相電壓的波動將不能影響輸出，保證交相唯一并且穩(wěn)定。脈沖分配及驅(qū)動電路是由6腳控制脈沖分配的輸出方式。5腳為保護端，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過流過壓時，將5腳置高電平VH，輸出脈沖即被禁止。5腳還可以用作過零觸發(fā)系統(tǒng)的控制端，輸出端可驅(qū)動功率管，經(jīng)脈沖變壓器觸發(fā)可控硅；也可直接驅(qū)動光電耦合器，經(jīng)隔離觸發(fā)可控硅或驅(qū)動三級管。本設(shè)計選用TC787作為驅(qū)動電路單元。4 保護電路的設(shè)計為了保護設(shè)備安全，必須設(shè)置保護電路。保護電路包括過電流與過電流保護，大致可以分為兩種情況：一種是在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b保護器件，例如R-C阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器等；另一種則是采用電子保護電路，檢測設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過允許值時，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數(shù)值。本例中設(shè)計的三相橋式全控整流電路為大功率裝置，故考慮第一種保護方案，分別對晶閘管、交流側(cè)、直流側(cè)進行保護設(shè)電路的設(shè)計。4.1 晶閘管的保護電路、晶閘管的過電流保護：過電流可分為過載和短路兩種情況，可采用多種保護措施。對于晶閘管初開通時引起的較大的di/dt，可在晶閘管的陽極回路串聯(lián)入電感進行抑制；對于整流橋內(nèi)部原因引起的過流以及逆變器負載回路接地時可以采用接入快速熔短器進行保護。如圖4-1所示：圖4-1串聯(lián)電感及熔斷器抑制回路、晶閘管的過電壓保護：晶閘管的過電壓保護主要考慮換相過電壓抑制。晶閘管元件在反向阻斷能力恢復(fù)前，將在反向電壓作用下流過相當(dāng)大的反向恢復(fù)電流。當(dāng)阻斷能力恢復(fù)時，因反向恢復(fù)電流很快截止，通過恢復(fù)電流的電感會因高電流變化率產(chǎn)生過電壓，即換相過電壓。為使元件免受換相過電壓的危害，一般在元件的兩端并聯(lián)RC電路。如圖4-2所示：圖4-2并聯(lián)RC電路阻容吸收回路4.2 交流側(cè)保護電路晶閘管設(shè)備在運行過程中會受到由壓的侵襲，同時設(shè)備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現(xiàn)，所以要進行過電壓保護，可采用如圖4-3所示的反向阻斷式過電壓抑制RC保護電路。整流電路正常工作時，保護三相橋式整流器輸出端電壓為變壓器次級電壓的峰值，輸出電流很小，從而減小了保護元件的發(fā)熱。過電壓出現(xiàn)時，該整流橋用于提供吸收過電壓能量的通路，電容將吸取過電壓能量轉(zhuǎn)換為電場能量；過電壓消失后，電容經(jīng) 、 放電，將儲存的電場能量釋放，逐漸將電壓恢復(fù)到正常值。圖4-3反向阻斷式過電壓抑制RC電路4.3 直流側(cè)阻容保護電路直流側(cè)也可能發(fā)生過電壓，在圖4-4中，當(dāng)快速熔斷器熔斷或直流快速開關(guān)切斷時，因直流側(cè)電抗器釋放儲能，會在整流器直流輸出端造成過電壓。另外，由于直流側(cè)快速開關(guān)（或熔斷器）切斷負載電流時，變壓器釋放的儲能也產(chǎn)生過電壓，盡管交流側(cè)保護裝置能適當(dāng)?shù)乇Ｗo這種過電壓，仍會通過導(dǎo)通的晶閘管反饋到直流側(cè)來，為此，直流側(cè)也應(yīng)該設(shè)置過電壓保護，用于抑制過電壓。圖4-4直流側(cè)阻容保護在電力電子電路中，除了電力電子器件參數(shù)選擇合適、驅(qū)動電路設(shè)計良好外，采用合適的過電壓保護、過電流保護、保護和保護也是很重要的。4.4 過電壓保護電路設(shè)計電力電子裝置中可能發(fā)生的過電壓分為外因過電壓和內(nèi)因過電壓兩類。外因過電壓主要來自雷擊哈系統(tǒng)中的操作過程等外部原因，包括操作過電壓、雷擊過電壓；內(nèi)因過電壓主要來自電力電子裝置內(nèi)部器件的開關(guān)過程，包括換項過電壓和關(guān)斷過電壓。交流側(cè)過電壓一般都是外因過電壓，一般用RC過電壓抑制電路抑制外因過電壓。通常是在變壓器次級(元件側(cè))并聯(lián)RC電路，吸收變壓器鐵心的磁場釋放的能量，并把它轉(zhuǎn)化為電容器的電場能而儲存起來。串聯(lián)電阻是為了在能量轉(zhuǎn)換過程中可以消耗一部分能量并且抑制LC回路可能產(chǎn)生的振蕩。當(dāng)整流器容量較大時，RC電路也可以接在變壓器的電源側(cè)。其電路圖如圖4-5所示。圖4-5 阻容過電壓保護電路直流側(cè)過電壓保護也可采用上述方法，考慮到RC會影響系統(tǒng)的反應(yīng)速度，并且會增大，一般不采用阻容保護，而只用壓敏電阻作過電壓保護，如圖4-6所示：圖4-6 壓敏電阻保護電路晶閘管兩端可能的過電壓發(fā)生在關(guān)斷或者換項過程中，可以直接將RC并聯(lián)在晶閘管兩端進行保護，電路圖如下：圖4-7 壓敏電阻保護電路4.5 過電流保護電路設(shè)計電力電子電路運行不正?；蛘甙l(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流。過電流分為過載和短路兩種情況。一般電力電子裝置均同時采用幾種過電流保護措施，以提高保護的可靠性和合理性。通常，電子電路作為第一保護措施，快速熔斷器僅作為短路時的部分區(qū)段的保護，過電流繼電器整定在過載是動作。采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效應(yīng)、應(yīng)用最廣泛的一種過電流保護措施。本設(shè)計采用快速熔斷器來實現(xiàn)晶閘管過電流保護。4.6 緩沖電路的設(shè)計緩沖電路又稱吸收電路，其作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓、或者過電流和，減小器件的開關(guān)損耗。緩沖電路可分為關(guān)斷緩沖電路和開通緩沖電路。關(guān)斷緩沖電路又稱為抑制電路，用于抑制器件開通時的電流過沖和，減小器件的開通損耗，可將關(guān)斷緩沖電路和開通電路結(jié)合在一起，稱為復(fù)合緩沖電路。還有另外一中分類方式：緩沖電路中儲能元件的能量如果能消耗在吸收電阻上，則稱其為饋能式緩沖電路或無損吸收電路。產(chǎn)生過大的可能原因有：在晶閘管換相過程中交流側(cè)線電壓相當(dāng)于短路，交流側(cè)阻容保護的電容放電造成過大；換相時因直流側(cè)整流電壓突然增高，對阻容保護電容進行充電造成過大。限制的措施主要有：1、在晶閘管陽極回路串入電感；2、采用整流式阻容吸收裝置；本設(shè)計采用的是第一種方法。圖4-8 抑制電路對于帶有整流變壓器和交流側(cè)阻容保護的交流裝置，因變壓器漏電感和交流側(cè)RC吸收電路組成了濾波環(huán)節(jié)，使由交流電網(wǎng)入侵的前沿陡、幅值大的過電壓有較大衰減，并使作用于晶閘管的正向電壓上升率大為減小。在無整流變壓器供電的情況下，則應(yīng)在電源輸入端串聯(lián)在數(shù)值上相當(dāng)于變壓器漏感的進線電感以抑制，并起到限制短路電流的作用。圖4-8所示的緩沖電路被稱為充放電型RCD緩沖電路，適用于中等的容量的場合。5 電路分析5.1三相橋式全控整流電路定量分析1. 當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時（即帶阻感負載時，或帶電阻負載a60時）的平均值為：2. 帶電阻負載且a 60時，整流電壓平均值為：輸出電流平均值為 ：Id=Ud /R 3.晶閘管額定電流、額定電壓的選擇：（1）晶閘管承受最大正向電壓為，為變壓器二次線電壓峰值，即（2） 晶閘管陽極與陰極間的最大正向電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，即（3） 輸出電壓Ud為0200V，負載電阻R=2W，輸出負載電流為：（4） 晶閘管上流過電流為：選用晶閘管時，額定電壓要留有一定裕量通常取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓的23倍。額定電流也要留一定裕量，一般取額定電流為通態(tài)平均電流的1.52倍?？?結(jié)通過這次課程設(shè)計我懂得了許多的課本上所沒有的知識，使我受益匪淺。思路即出路。當(dāng)初沒有思路，誠如舉步維艱，茫茫大地，不見道路。在對理論知識梳理掌握之后，茅塞頓開，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“條條大路通羅馬”。頓悟，沒有思路便無出路，原來思路即