三相橋式整流電路的設(shè)計(jì)(帶反電動(dòng)勢(shì)的負(fù)載)

1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué) 電力電子技術(shù)電力電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）題目：題目：三相橋式整流電路的設(shè)計(jì)（帶反電動(dòng)勢(shì)的負(fù)載）三相橋式整流電路的設(shè)計(jì)（帶反電動(dòng)勢(shì)的負(fù)載）院（系）：院（系）： 電氣工程學(xué)院電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： （簽字）起止時(shí)間：起止時(shí)間： 2013.12.30-2014.1.10 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）I課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室：自動(dòng)化 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）II注：成績：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算學(xué)

2、號(hào)110302025學(xué)生姓名陳繩鵬專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化111課程設(shè)計(jì)（論文）題目三相橋式整流電路的設(shè)計(jì)（帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù)課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù)整流電路就是把交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路，多數(shù)由變壓器、整流主電路和濾波器等組成，在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電解及電鍍等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。整流電路的種類很多，工業(yè)上廣泛應(yīng)用的三相橋式全控整流電路是從三相半波電路發(fā)展而來的。兩組三相半波整流電路，一組是共陰極，另一組是共陽極串聯(lián)組成。設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，各器件的選型；2、設(shè)計(jì)主電路、觸發(fā)電路、

3、保護(hù)電路；3、各參數(shù)的計(jì)算（輸出平均電壓、平均電流、有功功率及波形分析） ；4、建立仿真模型，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。5、撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書一份；設(shè)計(jì)說明書應(yīng)在 4000 字以上。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)輸入電壓：三相交流 380V，50HZ整流輸出電壓 0110V，電流最大值 10A，反電動(dòng)勢(shì) 40V，電阻 10 歐姆進(jìn)度計(jì)劃1、 布置任務(wù)，查閱資料，確定系統(tǒng)方案（1 天）2、 系統(tǒng)功能分析（1 天）3、 系統(tǒng)方案確定（1 天）4、 主電路、觸發(fā)電路等設(shè)計(jì)（2 天）5、 各參數(shù)計(jì)算（1 天）6、 仿真分析與研究（2 天）7、 撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書（1 天）8、 答辯（1天）指導(dǎo)教師評(píng)語及成績 平時(shí)： 論文質(zhì)

4、量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日本科生課程設(shè)計(jì)（論文）III摘 要整流電路就是把交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路，大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成，在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電解及電鍍等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。整流電路由主電路、濾波器和變壓器組成。本次三相橋式電路整流器的設(shè)計(jì)采用的是三相全控橋整流電路，電路設(shè)計(jì)在帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載下完成。系統(tǒng)電路主要包括，三相橋式整流器主電路設(shè)計(jì)，晶閘管相控觸發(fā)電路設(shè)計(jì)，過電流和過電壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)三個(gè)部分，因而整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就大體從這三個(gè)電路部分來設(shè)計(jì)完成。通過 MatlAB 軟件對(duì)主電路進(jìn)行仿真獲得相應(yīng)的輸出電壓、電流波形，與理

5、論上的輸出波形進(jìn)行對(duì)比。關(guān)鍵詞：整流；變壓；觸發(fā)；保護(hù)電路；MatlAB本科生課程設(shè)計(jì)（論文）IV目 錄第 1 章 緒論 .1第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案 .22.1 概述 .22.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) .2第 3 章 三相橋式全控整流主電路的設(shè)計(jì) .33.1 主電路設(shè)計(jì)及原理 .33.2 主電路設(shè)計(jì)的原理 .33.3 輸出參數(shù)計(jì)算 .7第 4 章 外圍電路設(shè)計(jì)及元件選擇 .94.1 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)觸發(fā)電路的設(shè)計(jì) .94.1.1 電路圖的選擇.94.1.2 觸發(fā)電路原理說明104.2 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)保護(hù)電路的設(shè)計(jì) .114.2.1 主電路的過電壓保護(hù)114.2.2 晶閘管的過電壓保護(hù)124.2.

6、3 晶閘管的過電流保護(hù)134.3 整流變壓器整流變壓器的參數(shù)計(jì)算 .13第 5 章 三相橋式整流電路的三相橋式整流電路的 MATLABMATLAB 仿真仿真 .15第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) .17參考文獻(xiàn) .18本科生課程設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 緒論電子技術(shù)包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支。通常所說的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)都屬于信息電子技術(shù)。電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。具體的說，就是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。所用的電力電子器件均用半導(dǎo)體制成，故也稱為電力半導(dǎo)體器件。電力電子技術(shù)所變換的“電力”，功率可以大到數(shù)百 MW 甚至 GW，也可以小到數(shù) W 甚至

7、 1W 以下。信息電子技術(shù)主要用于信息處理，而電力電子技術(shù)則主要用于電力變換。電力電子涉及由半導(dǎo)體開關(guān)啟動(dòng)裝置進(jìn)行電源的控制與轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。半導(dǎo)體整流控制、半導(dǎo)體硅整的小型化等的出現(xiàn)，產(chǎn)生一個(gè)新的電力電子應(yīng)用領(lǐng)域。半導(dǎo)體硅整流、汞弧整流器應(yīng)用于控制電源，但是這樣的整流回路只是工業(yè)電子的一部分，對(duì)于汞弧整流器應(yīng)用范圍而言是有局限的。半導(dǎo)體硅整流的應(yīng)用涉及很多領(lǐng)域，如汽車、電站、航空電子、高頻變頻器等。整流電路就是把交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路，大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成，在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電解及電鍍等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。整流電路由主電路、濾波器和變壓器組成。隨

8、著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展人們對(duì)電路的要求越來越高，由于在生產(chǎn)實(shí)際中需要大小可調(diào)的直流電源，而相控整流電路結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、性能穩(wěn)定，利用它可方便得到大、中、小各種容量的直流電能，是目前獲得直流電能的主要方法，得到了廣泛應(yīng)用。在電能的生產(chǎn)和傳輸上，目前以交流電為主。電力網(wǎng)供給用戶的是交流電，而在許多場(chǎng)合，例如電解、蓄電池的充電、直流電動(dòng)機(jī)等，需要用直流電。要得到直流電，除了直流發(fā)電機(jī)外最普遍應(yīng)用的是利用各種半導(dǎo)體元件產(chǎn)生直流電。這個(gè)方法中，整流是最基礎(chǔ)的一步。整流，即利用具有單向?qū)щ娦缘钠骷逊较蚝痛笮〗蛔兊碾娏髯儞Q為直流電。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)三相橋式全控整流電路（帶反電動(dòng)勢(shì)的負(fù)載）的研究。20 世

9、紀(jì) 70 年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。整流電路的種類很多，有半波整流電路、單相橋式半控整流電路、單相橋式全控整流電路、三相橋式半控整流電路、三相橋式全控整流電路等。工業(yè)上廣泛應(yīng)用的三相橋式全控整流電路是從三相半波電路發(fā)展而來的。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(dòng)率高，基波頻率為 300HZ，在負(fù)載要求相同的直流電壓下，晶閘管承受的最大正方向電壓將比三相半波減少一半，變壓器的容量也比較小，同時(shí)三相電流平衡，無須中線。所以，三相橋式全控整流電路多用于直流電動(dòng)機(jī)或要求實(shí)現(xiàn)有源逆變的負(fù)載。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）2第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案2.

10、1 概述本設(shè)計(jì)是三相全控橋式整流電路的設(shè)計(jì)。而三相橋式整流電路作用是給直流電動(dòng)機(jī)供電，可以知道這是一個(gè)交流到直流的變換電路，即整流電路。直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載可以看成是三相全控橋式電路接一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，由此可以得出此設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)三相全控橋式晶閘管整流電路實(shí)現(xiàn)交流到直流的轉(zhuǎn)換，且保證輸出的直流電壓和電流能使電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)即可。然后分別對(duì)主電路及觸發(fā)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。技術(shù)要求，輸入電壓：三相交流 380V，50HZ，整流輸出電壓 0110V，電流最大值 10A，反電動(dòng)勢(shì) 40V，電阻 10 歐姆。2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)是三相全控橋式整流電路的設(shè)計(jì)。主要由主電路、觸發(fā)電路、保護(hù)電路三部分組

11、成，主電路主要完成對(duì)交流電到直流電的整流過程，觸發(fā)電路控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷控制輸出電壓的大小，保護(hù)電路保護(hù)主電路中的元器件?？傮w框圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 系統(tǒng)總框圖觸發(fā)電路保護(hù)電路主電路三相交流電源負(fù)載本科生課程設(shè)計(jì)（論文）3第 3 章 三相橋式全控整流主電路的設(shè)計(jì)3.1 主電路設(shè)計(jì)及原理將陰極連接在一起的 3 個(gè)晶閘管（VT1、VT3、VT5）稱為共陰極組；陽極連接在一起的 3 個(gè)晶閘管（VT4、VT6、VT2）稱為共陽極組。習(xí)慣上我們希望晶閘管按從 1 至 6 的順序?qū)?，為此將晶閘管按圖示的順序編號(hào)，即共陰極組中與U、V、W 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT1、VT3

12、、VT5，共陽極組中與U、V、W 三相電源相接的 3 個(gè)晶閘管分別為 VT4、VT6、VT2,。又后面的分析可知，晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)?VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6圖3.1 主電路的設(shè)計(jì)3.2 主電路設(shè)計(jì)的原理整流電路的負(fù)載為帶反電動(dòng)勢(shì)的阻感性負(fù)載。當(dāng)晶閘管觸發(fā)角 =0時(shí)，此時(shí)，對(duì)于共陰極組的 3 個(gè)晶閘管，陰極所接交流電壓值最高的一個(gè)導(dǎo)通。而對(duì)于共陽極組的 3 個(gè)晶閘管，則是陰極所接交流電壓值最低的一個(gè)導(dǎo)通。這樣任意時(shí)刻共陽極組和共陰極組中各有 1 個(gè)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電壓。工作波形如圖 3.2 所示。VT1S2800AVT2S2800AVT3S2

13、800AVT4S2800AVT5S2800AVT6S2800AL1.0MHR30E40 V L11.0mHL21.0mHL31.0mHL41.0mHL51.0mHL61.0mHabc本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4圖 3.2 反電動(dòng)勢(shì) =0時(shí)的波形=0o時(shí)，各晶閘管均在自然換相點(diǎn)處換相。在分析 ud 的波形時(shí)，既可從相電壓波形分析，也可以從線電壓波形分析。從相電壓波形看，以變壓器二次側(cè)的中點(diǎn) n 為參考點(diǎn)，共陰極組晶閘管導(dǎo)通時(shí)，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(shí)，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，

14、將其對(duì)應(yīng)到線電壓波形上，即為線電壓在正半周的包絡(luò)線。直接從線電壓波形看，由于共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的最大（正得最多）的相電壓，而共陽極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的是最?。ㄘ?fù)得最多）的相電壓，輸出整流電壓 ud 為這兩個(gè)相電壓相減，是線電壓中最大的一個(gè)，因此輸出整流電壓 ud 波形為線電壓在正半周的包絡(luò)線。由于負(fù)載端接得有電感且電感的阻值趨于無窮大，當(dāng)電流增加時(shí)，它的極性阻止電流增加，當(dāng)電流減小時(shí)，它的極性反過來阻止電流減小。電感的這種作用使得電流波形變得平直，電感無窮大時(shí)趨于一條平直的直線。為了說明各晶閘管的工作的情況，將波形中的一個(gè)周期等分為 6 段，每段為60o，如圖 2 所示，每一

15、段中導(dǎo)通的晶閘管及輸出整流電壓的情況如表所示。由本科生課程設(shè)計(jì)（論文）5該表 3.1 可見，6 個(gè)晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)?VT1VT2VT3VT4VT5VT6。表 3-1=0o時(shí)晶閘管工作情況圖 3.3 給出了 =30o時(shí)的波形。從t1 角開始把一個(gè)周期等分為 6 段，每段為 60o與0o時(shí)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(hào)等仍符合表 1 的規(guī)律。區(qū)別在于，晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了 30o,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(shí)給出了變壓器二次側(cè) a 相電流 ia 的波形，該波形的特點(diǎn)

16、是，在 VT1 處于通態(tài)的 120o期間，ia 為正，由于大電感的作用，ia 波形的形狀近似為一條直線，在 VT4 處于通態(tài)的120o期間，ia 波形的形狀也近似為一條直線，但為負(fù)值。時(shí)段共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6輸出電壓 UdUabUacUbcUbaUcaUcb本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6圖 3.3 =30o時(shí)的波形由以上分析可見，當(dāng) 60o時(shí)，ud波形均連續(xù)，對(duì)于帶大電感的反電動(dòng)勢(shì)，id波形由于電感的作用為一條平滑的直線并且也連續(xù)。當(dāng) 60o時(shí)，如90o時(shí)電阻負(fù)載情況下的工作波形如圖 3.4 所示，ud

17、平均值繼續(xù)降低，由于電感的存在延遲了 VT 的關(guān)斷時(shí)刻，使得 ud 的值出現(xiàn)負(fù)值，當(dāng)電感足夠大時(shí)，ud中正負(fù)面積基本相等，ud 平均值近似為零。這說明帶阻感的反電動(dòng)勢(shì)的三相橋式全控整流電路的 角的移相范圍為 90 度。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）7圖 3.4 90o時(shí)的波形3.3 輸出參數(shù)計(jì)算三相橋式全控整流電路中，整流輸出電壓 Ud 的波形在一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng) 6 次，且每次脈動(dòng)的波形相同，因此在計(jì)算平均值時(shí)，只需要一個(gè)脈動(dòng)進(jìn)行計(jì)算即可。應(yīng)為 090時(shí)輸出電流波形是連續(xù)的，以線電壓的過零點(diǎn)為時(shí)間坐標(biāo)的零點(diǎn)，可得到整流輸出電壓的平均值。當(dāng)輸出電壓為 0V 時(shí) =0；輸出電壓為 110V 時(shí) =77.7；

18、)(cos34. 2)(sinwtdU63122323wtdUwtUd本科生課程設(shè)計(jì)（論文）8由此可知要使輸出電壓在 0110V 只要使觸發(fā)角在 077.7之間變化。輸出電流平均值電壓器二次側(cè)電流流過晶閘管的電流平均值 Idt、有效值 It 和晶閘管承受的最高電壓 UtmREUIddIdIa32IdIdIt577. 0312245. 26UUUtmIdIdIdt33. 031本科生課程設(shè)計(jì)（論文）9第 4 章 外圍電路設(shè)計(jì)及元件選擇4.1 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)4.1.1 電路圖的選擇晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高壓。大電流下工作，且工作過程可以控制。被廣泛應(yīng)用與可控整流、交流調(diào)壓、

19、無觸點(diǎn)電子開光、逆變變頻等電子電路中晶閘管具有以下特性：（1）當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí)，無論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。（2）晶閘管承受正向陽極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。（3）晶閘管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何變化，晶閘管都保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門極失去作用。（4）晶閘管在導(dǎo)通的情況下，當(dāng)主回電壓減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。根據(jù)晶閘管的這種特性，通過控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)刻，就能控制整流電路的觸發(fā)角的大小。在整流電路合閘啟動(dòng)中或電流斷續(xù)時(shí)，為確保電路的正常工作，需保證導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管均有觸發(fā)脈沖。在觸發(fā)某個(gè)晶閘管的同時(shí)，給序號(hào)

20、的前一個(gè)晶閘管補(bǔ)發(fā)脈沖。即用兩個(gè)窄脈沖代替寬脈沖，兩個(gè)脈沖前沿相差 60度，脈沖一般為 20 度到 30 度，稱為雙脈沖觸發(fā)。觸發(fā)電路如圖 4.1 所示。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）10圖 4.1 觸發(fā)電路圖設(shè)計(jì)4.1.2 觸發(fā)電路原理說明雙脈沖信號(hào)的形成與控制用 KJ041 六路雙脈沖形成器完成，KJ041 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4.2 所示。T13R10C2R74T6T73R6T5R1R2R4R9R8D6D58D7T8D1211Bus1Bus2D8Bus3D1D212T15Bus415Bus5R0T46D3D4D9D139R13T91R10r13T1016T1117T12187R1119Bus620T1

21、521Bus7R13r10D14T142425Bus8D112322R32Bus9T2T326D10R1714C1R28Rf29R2230C4R24R2527C332Bus11R23Bus12+15V-15VUi(-)偏 偏 偏 偏Ui(+)偏 偏 偏 偏35UcoUpR9RLR65911121516KJ004C3R12875431C9rRp66R21C6R18Rp34R157R5R8R21911151612KJ004875431C2R11R17Rp2Rp112C5813R20C8r100Rp510R417R13R7911121516KJ004875431C1R10R16R3R131518Rp

22、419R99C7R1916C411-15VUTAUTBUTC+15VKJ04112345678910111213141516VT1VT2 VT314VT4 VT5 VT6D2D1D3D4D521202D623T1T2T3T4T5T6本科生課程設(shè)計(jì)（論文）11圖 4.2 KJ041 內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖 4.1 所示，KJ041 的 1-6 管腳為單脈沖信號(hào)輸入，把單脈沖信號(hào)由 10-15管腳兩兩同時(shí)形成雙脈沖信號(hào)，10-15 管腳兩兩同時(shí)輸出對(duì)應(yīng)輸送給 VT6-VT1。（1） 假設(shè)在 T1 時(shí)刻 15 腳開始給 VT1 輸送脈沖信號(hào)，剛經(jīng)過 60 度后 14腳開始給 VT2 雙脈沖信號(hào)，即只有

23、15 腳和 14 腳有信號(hào)輸出，其它腳沒有信號(hào)輸出，此時(shí) VT1 和 VT2 同時(shí)導(dǎo)通；（2） 再過 60 度后，15 腳停止輸出信號(hào)，而 13 腳開始給 VT3 輸出信號(hào)，即只有 14 腳和 13 腳有信號(hào)輸出，其它管腳沒有信號(hào)輸出，此時(shí) VT2和 VT3 同時(shí)導(dǎo)通；（3） 再過 60 度后，14 腳停止輸出信號(hào)，而 12 腳開始給 VT4 輸出信號(hào)，即只有 13 腳和 12 腳有信號(hào)輸出，其它管腳沒有信號(hào)輸出，此時(shí) VT3和 VT4 同時(shí)導(dǎo)通；（4） 再過 60 度后，13 腳停止輸出信號(hào)，而 11 腳開始給 VT4 輸出信號(hào)，即只有 12 腳和 11 腳有信號(hào)輸出，其它管腳沒有信號(hào)輸出，

24、此時(shí) VT4和 VT5 同時(shí)導(dǎo)通；（5） 再過 60 度后，12 腳停止輸出信號(hào)，而 10 腳開始給 VT6 輸出信號(hào)，即只有 11 腳和 10 腳有信號(hào)輸出，其它管腳沒有信號(hào)輸出，此時(shí) VT5和 VT6 同時(shí)導(dǎo)通；（6） 再過 60 度后，11 腳停止輸出信號(hào)，而 15 腳開始給 VT1 輸出信號(hào)，即只有 10 腳和 15 腳有信號(hào)輸出，其它管腳沒有信號(hào)輸出，此時(shí) VT6和 VT1 同時(shí)導(dǎo)通；重復(fù)以上步驟就可得到所要的觸發(fā)脈沖。4.2 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)4.2.1 主電路的過電壓保護(hù)抑制過電壓的方法：用非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(chǔ)能元件吸收生產(chǎn)過電壓

25、的能量。 對(duì)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(chǎng)合。所以我們選用用儲(chǔ)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(chǎng)能量儲(chǔ)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(dòng)。電路本科生課程設(shè)計(jì)（論文）12圖如圖 4.2。圖 4.2 主電路過電壓保護(hù)電路4.2.2 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(shí)，會(huì)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(huì)造成晶閘管硬開通，不僅使電路工作失常，

26、且多次硬開關(guān)也會(huì)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(duì)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 4.3 所示。圖 4.3 晶閘管的過電壓保護(hù)本科生課程設(shè)計(jì)（論文）134.2.3 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(shí)間長（只有在短路電流不大時(shí)才有用；直流快速開關(guān)過電流保護(hù)功能很好，但造價(jià)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 4.4 所示。圖 4.4 晶閘管的過電流保

27、護(hù)4.3 整流變壓器整流變壓器的參數(shù)計(jì)算變壓器一次側(cè)線電壓為 380V，二次側(cè)線電壓為 220V，變壓器一、二次側(cè)采用連接方式，。 VVU12732202 2121UUNN 代入數(shù)值： 32203803 式中、為一、二次側(cè)線圈匝數(shù)比，、為一、二次側(cè)相電壓值。1N2N1U2U 對(duì)于三相橋式全控電路，變壓器一、二次側(cè)采用連接方式時(shí)，接電本科生課程設(shè)計(jì)（論文）14動(dòng)機(jī)負(fù)載，電路中接入平波電抗器電感足夠大以使負(fù)載電流連續(xù)，此時(shí)變壓器二次側(cè)電流為正負(fù)半周各寬、前沿相差的矩形波，其有效值為：120180ddddIIIII816. 032)32)(32(21222由已知輸出電流要求額定參數(shù)為，則計(jì)算變壓器容

28、量時(shí)可取A10NI2INdII 即： AA16. 810816. 02I一次側(cè)電流為： AA72. 2316. 821KII變壓器一次側(cè)容量為： AKVAVIUS.1008. 372. 238033111變壓器二次側(cè)容量為： AKVAVIUS.10896. 316. 812733222故可選擇電壓器容量為： AKVSSS.10488. 3)(2121 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）15第 5 章 三相橋式整流電路的三相橋式整流電路的 MatlABMatlAB 仿真仿真運(yùn)用 MATLAB 軟件對(duì)本三相橋式晶閘管整流電路進(jìn)行系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。主電路圖如下：圖 5.1 主電路仿真1、當(dāng)負(fù)載為阻感負(fù)載且?guī)?40V

29、 的反電動(dòng)勢(shì)觸發(fā)角 =0時(shí)的波形圖如下：圖 5.2 =0波形本科生課程設(shè)計(jì)（論文）162、當(dāng)負(fù)載為阻感負(fù)載且?guī)?40V 的反電動(dòng)勢(shì)觸發(fā)角 =30時(shí)的波形圖如下：圖 5.3 =30波形3、當(dāng)負(fù)載為阻感負(fù)載且?guī)?40V 的反電動(dòng)勢(shì)觸發(fā)角 =90時(shí)的波形圖如下：圖 5.4 =30波形本科生課程設(shè)計(jì)（論文）17本科生課程設(shè)計(jì)（論文）18第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)，做的是三相橋式整流電路設(shè)計(jì)。從本次課程設(shè)計(jì)的目的來看，收獲是不少的。通過仔細(xì)審題和思考，我發(fā)現(xiàn)有很多東西要做，首先要解決的問題就是變壓器的選擇，因?yàn)橹皩?duì)變壓器的學(xué)習(xí)大多是理論很少涉及具體應(yīng)用選型，為此我從圖書館借了關(guān)于變壓器應(yīng)用的書籍彌補(bǔ)了自己在這反面的缺憾，再者主要就是保護(hù)電路的設(shè)計(jì)部分，之前學(xué)習(xí)的保護(hù)電路大多是理論方面，而針對(duì)具體電路各種保護(hù)器件的選擇方法較少提到，所以我還是求助于圖書館同時(shí)也在網(wǎng)上論壇向別人求助解答，雖然得到的很多東西對(duì)現(xiàn)在的課程設(shè)計(jì)并不是很有用，我最終也找到了自己想要學(xué)習(xí)的部分知識(shí)。同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)還遇到