电力电子课程设计--三相全控桥式整流器的设计

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1、 课课 程程 设设 计计 题题 目目 三相全控桥式整流器的设计三相全控桥式整流器的设计 学学 院院 自动化学院自动化学院 专专 业业 自动化自动化 班班 级级 姓姓 名名 指导教师指导教师 2012 年 6 月 21 日 学学 号：号： 课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 工作单位：工作单位： 自动化学院 题题 目目: : 三相全控桥式整流器的设计 初始条件：初始条件： 1. 晶闸管、电阻、滑动变阻器、电容和二极管数个，大电感一个，导线若干； 2. 三相电源及变压器； 3. J004 芯片 3 块和 KJ041 芯片 1 块； 要求完

2、成的主要任务要求完成的主要任务: : （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具 体要求） 1. 三相桥式全控整流带反电动势阻感负载主电路设计，原理说明； 2. 触发电路设计及其原理分析； 3. 保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析； 4. 参数设定与计算； (包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算， 输出波形分析，器件额定参数确定等) 5. 应用举例； 6. 心得体会。 时间安排：时间安排： 6 月 18 日 查阅资料 6 月 19 日- 20 日 方案设计 6 月 21 日- 22 日 馔写电力电子课程设计报告 6 月 23 日 提交报告，答辩 指

3、导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 摘要 整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由 变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的 励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤 波器和变压器组成。20 世纪 70 年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸 管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流 成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电 压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减 小电网与

4、电路间的电干扰和故障影响） 。整流电路的种类有很多，有半波整 流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控 整流电路、三相桥式全控整流电路等。 本次三相桥式电路整流器的设计采用的是三相全控桥整流电路， 电路设计在 带阻感负载下完成。系统电路设计任务主要包括，三相桥式整流器主电路设计， 晶闸管相控触发电路设计，过电流和过电压保护电路设计三个部分，因而整个系 统设计就大体从这三个电路部分来设计完成。 关键词：整流，变压，触发，过电压，保护电路。 目录 1. 任务分析. 1 2.三相全控桥式主电路的设计 2 2.1 主电路原理分析. 2 2.1.1 主电路设计. 2 2.1.2

5、主电路工作原理说明. 3 2.2 整流变压器设计. 7 2.2.1 设计原理. 7 2.2.2 整流变压器的参数计算及选择 7 2.3 整流元件的设计 8 2.4 平波电抗器参数选择 9 3 触发电路设计. 11 3.1 触发电路选择. 11 3.2 触发电路的基本组成环节. 11 3.3 触发电路的工作原理图. 11 3.4 触发电路总述. 12 3.5 基本环节的工作原理. 13 3.5.1 锯齿波形成和同步移相控制环节 13 3.5.2 脉冲形成，整形放大和输出环节 16 3.5.3 强触发和双脉冲形成环节 17 3.5.4 触发电路的工作波形 18 4 保护电路的设计. 19 4.1

6、过电压保护设计. 19 4.1.1 交流侧过电压保护 19 4.1.2 直流侧过电压保护 21 4.1.3 晶闸管换相过电压保护. 21 4.3 缓冲电路 22 4.3.1 电流上升率 it dd 的限制 . 22 4.3.2 电压上升率 ut dd 的限制 23 5 心得与体会 . 24 参考文献. 25 1 三相桥式整流电路的设计 1. 任务分析 题目是三相全控桥式整流电路的设计。 而三相桥式整流电路作用是给直流电 动机供电，可以知道这是一个交流到直流的变换电路，即整流电路。直流电动机 负载可以看成是三相全控桥式电路接一个反电动势负载， 由此可以得出此设计的 重点在于设计三相全控桥式晶闸管整流电路实现交流到直流的转换， 且保证输出 的直流电压和电流能使电动机工作在电动状态即可。 然后分别对主电路及触发电 路进行设计。