三相半波可控整流電路(阻感負(fù)載)

1引言整流電路技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用極廣。如調(diào)壓調(diào)速直流電源、電解及電鍍的直流電源等。整流電路就是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調(diào)速、發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀(jì)70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負(fù)載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設(shè)置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離（可減小電網(wǎng)與電路間的電干擾和故障影響）。整流電路的種類有很多，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。把交流電變換成大小可調(diào)的單一方向直流電的過程稱為可控整流。整流器的輸入端一般接在交流電網(wǎng)上。為了適應(yīng)負(fù)載對電源電壓大小的要求，或者為了提高可控整流裝置的功率因數(shù)，一般可在輸入端加接整流變壓器，把一次電壓U1，變成二次電壓U2。由晶閘管等組成的全控整流主電路，其輸出端的負(fù)載，我們研究是電阻性負(fù)載、電阻電感負(fù)載（如直流電動機的勵磁繞組，滑差電動機的電樞線圈等）。以上負(fù)載往往要求整流能輸出在一定范圍內(nèi)變化的直流電壓。為此，只要改變觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)脈沖送出的早晚，就能改變晶閘管在交流電壓U2一周期內(nèi)導(dǎo)通的時間，這樣負(fù)載上直流平均值就可以得到控制。2三相可控整流電路當(dāng)整流負(fù)載較大，或要求直流電壓脈動較小，易鋁箔時，應(yīng)采用三相整流電路，其交流側(cè)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)用最為廣泛的是三相橋式全控整流電路，雙反星形可控整流電路以及十二脈波可控整流電路等，均可在三相半波的基礎(chǔ)上進行分析。3三相半波可控整流電路（阻感性負(fù)載）3.1工作原理

如果負(fù)載為阻感負(fù)載，且L值很大，則整流電路Id的波形基本是平直的，流過晶閘管的電流接近矩形波。aW30。時，整流電壓波形與電阻負(fù)載時相同，因為兩種負(fù)載情況下，負(fù)載電流均連續(xù)。。＞30°時，例如a=60。時的波形如圖，當(dāng)U2過零時，由于電感的存在，阻止電流下降，因而VT1繼續(xù)導(dǎo)通，直到下一相晶閘管VT2的觸發(fā)脈沖到來，才發(fā)生換流，由VT2導(dǎo)通向負(fù)載供電，同時向VT1施加反壓使其關(guān)斷。這種情況下Ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分，若a增大，Ud波形中負(fù)的部分將增多，至a=90°時，Ud的平均值為零?？梢娮韪胸?fù)載時的移相范圍為90度。阻感負(fù)載時的電路及a=60。時的波形

ub阻感負(fù)載時的電路及a=90。時的波形3.2基本數(shù)量關(guān)系由于負(fù)載電流連續(xù)，即Ud=1.17U2cosaUd/U2與成余弦關(guān)系，如果負(fù)載中的電感量不是很大，則當(dāng)a>30°后，與電感量足夠大的U2情況相比較，Ud中負(fù)的部分將會減少，整流電壓平均值Ud略為增加，Ud/U2與a的關(guān)系將發(fā)生變化，即L很大，如曲線2所示。L不是很大，則當(dāng)以>30。后，ud中負(fù)的部分可能減少，整流電壓平均值Ud略為增加，如曲線3所示。a/(°)

三相半波可控整流電路Ud/U2與以的關(guān)系變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為I=I=1I=0.577I由此可求出晶閘管的額定電流為I=1七?=0.368I由于負(fù)載電流連續(xù)，晶閘管反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值，即UFM=URM=MW2三相半波可控整流電路的主要缺點在于其變壓器二次電流中含有直流分量，因此其應(yīng)用較少。4用saber軟件仿真4.1設(shè)計環(huán)境Saber*SketchFileEditViDesignSchematicfrobeTocl2：ffindo'A-Helpe"援一k圈圜i小件i用輿慎|芹StihernaHcSingleyamp[SihgleiBrnp:/)4.2元件庫Parts'Found:120131InputNonlinearElecbicalInputNonlinearNumeric2InputNonlinearElechicalInputNonlinearNumeris4.3元件屬性編輯界面4.4元件屬性值的設(shè)定符號參考屬性名值c_clockrefc_clockinitial0pulse1tr0.1mtf0.1mwidth1mperiod20mstar_delayaConv_var2drefkthresh0.5tr15ntf15ntdon16ntdoff16nvsineampl310f50ph0rrnom0.14.5設(shè)計中元件選擇的原則選擇元件的原則是要綜合考慮仿真的精度和仿真的時間。通常情況下，選擇的仿真模型精度越高，仿真時間越長。反之，如果選擇的仿真模型精度不是很高，則仿真過程需要的時間就越短。用saber做仿真分析時，得到的仿真結(jié)果的精度不僅與仿真模型的精度有關(guān)，同時還與仿真過程的控制有關(guān)。4.6仿真電路圖c：oriv_V3rj!d分Vl1[2Uinitial:DpijIz-H.1period:20m——4

scr2

conv_var2dsaber_mi：de|：KoptK分vai2(1 initial:D■puteHd WVperiod:2Dm 0.1initial：upulse:1pHriud:20mtf:U.1rri0.1saber_model：KoptK5仿真分析結(jié)果6體會在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程.”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義.我今天認(rèn)真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ).通過這次設(shè)計，本人在多方面都有所提高，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和實際知識進行一次設(shè)計工作的訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了整流電路設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握整流電路設(shè)計的方法和步驟，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。在設(shè)計過程中對三相半波可控整流電路的工作原理有了更深入的了解。三相半波可控整流電路的主要缺點在于其變壓器二次電流中含有直流分量，為此其應(yīng)用較少。在前面分析整流電路時，均未考慮包括變壓器漏感在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響，認(rèn)為換相是瞬時完成的。但實際上變壓器繞組總有漏感，該漏感可用一個集中的電感LB表示，并將其折算到變壓器二次側(cè)。由于電感對電流的變化起阻礙作用，電感電流不能突變，因此換相過程不能瞬間完成，而是會持續(xù)一段時間。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們