三相桥式整流电路设计(课程设计)

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1、 摘要 在三相桥式全控整流电路中， 对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的， 控制角都是 。 由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。 很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线 路中的晶闸管低一半。 全控整流电路的工作过程： 1.三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一 个是共阴极组，另一个是共阳极组的，只有它们能同时导通，才能形成导电回路。 2. 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联，所以与三相半波整流电 路一样，对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管 KPl、KP3 和

2、KP5 依次导通，因此它 们的触发脉冲之间的相位差应为 120 。对于共阳极组触发脉冲的要求是保证晶闸管 KP2、 KP4 和 KP6 依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差也是 120 。 3.由于共阴极的晶闸管是在正半周触发，共阳极组是在负半周触发，因此接在同一相 的两个晶闸管的触发脉冲的相位应该相差 180 。 4. 三相桥式全控整流电路每隔 60 有一个晶闸管要换流，由上一号晶闸管换流到下一 号晶闸管触发，触发脉冲的顺序是：1234561，依次下去。相邻两脉冲的相 位差是 60 。 5.由于电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时 有触发脉冲。 关键词：三

3、相桥式全控整流电路 相位差 晶闸管 目录 1 主电路的设计与原理说明 . 3 1.1 主电路图的确定 . 3 1.2 主电路原理 . 3 2 触发电路的设计 . 6 2.1 触发电路的脉冲类型 . 6 2.2 常用的集成触发电路 . 6 2.3 触发电路的定相 . 7 3 保护电路的设计 . 10 3.1 过电流保护 . 10 3.2 过电压保护 . 10 4 各参数的分析 . 13 4.1 参数的理论计算 . 13 4.2 参数的波形分析 . 14 5 应用举例 . 15 6.总结 17 7 心得体会 . 18 参考文献 . 19 1 主电路的设计与原理说明 1.1 主电路图的确定 习惯将其

4、中阴极连接在一起的 3 个晶闸管（VT1、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极 连接在一起的 3 个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管 按从 1 至 6 的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与 a、b、c 三相 电源相接的 3 个晶闸管分别为 VT1、VT3、VT5， 共阳极组中与 a、b、c 三相电源相接的 3 个晶闸管分别为 VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序 为 VT1VT2VT3VT4VT5VT6。此主电路要求带反电动势负载，此反电动势 E=60V，电阻 R=10，电感 L 无穷大使负载电流连续。其原

5、理如图 1-1 所示。 图 1-1 三相桥式全控整理电路 1.2 主电路原理 为说明此原理，假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况就也就相当于晶闸管触 发角 =0o时的情况。此时，对于共阴极组的三个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个 导通。而对于共阳极组的三个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多） 的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有 1 个晶闸管处于导通状态，施加 于负载上的电压为某一线电压。 =0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形 的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析 Ud 的波形时

6、，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。 从相电压波形看，以变压器二次侧的中点 n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流 输出电压 Ud1 为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压 Ud2 为相电 压在负半周的包络线，总的整流输出电压 Ud=Ud1-Ud2 是两条包络线间的差值，将其对应 到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。 从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大的相电压，而共阳极 组中处于通态的晶闸管对应的是最小的相电压，输出整流电压 Ud 为这两个相电压相减， 是线电压中最大的一个，因此输出整流电压 Ud 波形为线电压在正半周的包络线。 由于负载端所接的电感值无限大，会对变化的电流有抵抗作用，从而使得负载电流几 乎为一条直线。其电路工作波形如图 1-2 所示。 为了说明各晶闸管的工作的情况，将波形中的一个周期等分为 6 段，每段为 60，如 图 1-2 所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如表所示。由该表 1 可见，6 个晶闸管的导通顺序为 VT1VT2VT3VT4VT5VT