电力电子课程设计---三相可控变流器的设计

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1、目录 绪论 1 1 方案的论证与设计 2 1.1 方案的论证 . 2 1.2 方案的设计 . 2 2 主电路设计及原理 3 2.1 主电路设计 . 3 2.2 主电路原理说明 . 3 2.3 变压器的设计 7 2.3.1 变压器的概念及其工作原理 7 2.3.2 整流变压器参数计算 8 2.4 晶闸管选择及参数计算分析. 9 2.4.1 晶闸管的主要参数 9 2.4.2 晶闸管的选择原则 .10 2.4.3 晶闸管电路对电网的影响 11 2.4.4 系统功率因数的计算 .12 3 触发电路的设计 13 3.1 电路图的选择13 3.2 触发电路原理说明.14 4 保护电路的设计 16 4.1

2、过电压保护 16 4.2 过电流保护 .17 5 小结 19 参考文献 20 附录 .21 1 绪论 电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电 力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中 也有着广泛的应用。现如今电力电子技术已深入到工农业经济建设、交通运输、空间技术、 国防现代化、医疗、环保和亿万人们日常生活的各个领域，进入 21 世纪后电力电子技术 的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在 国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以 上。 整流电路就

3、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、

4、 三相桥式全控整流电路等。 2 三相可控变流器的设计 1 方案的论证与设计 1.1 方案的论证 三相可控整流电路中， 最基本的是三相半波可控整流电路， 应用最为广泛的是三相桥式 全控整流电路。它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。下面分析两种三相可控整流 电路在带阻感性负载的工作情况。 三相半波可控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。主要缺点是：输出电压脉动冲 大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁 化，变压器不能充分利用；而三相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变 压器二次电流对称，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。 根据以上的比较分析因此选择的方案为三相桥式全控整流电路（负载为阻感性负载） 。 1.2 方案的设计 我的选题是三相可控变流器的设计，初始条件是三相桥式全控整流电路，电阻-电感 性（大电感）负载，R2.5，额定负载电流 Id20A。需要运用的知识点有单相桥式全 控整流电路的原理及参数计算。 整流电路主要由驱动电路、保护电路和整流主电路组成。根据设计任务，在此设计中 采用三相桥式全控整流电路接阻感性