《电力电子技术》课程设计---三相可逆变流装置

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1、1 摘要 电子技术的应用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。 本文主要介绍可逆变流装置设计。以三相全控桥式反并联可 逆线路为主体，加上触发电路及保护电路，实现带直流电动机负载并实现电机四 象限运行。在 Altium Designer 上进行画图，线路设计，完成设计任务。 关键词：三相全控桥式反并联可逆线路 四象限运行 Altium Des

2、igner 2 目录目录 摘要. 1 1 设计方案及原理介绍 . 3 1.1 桥式全控整流电路 3 1.2 桥式电路的分析计算 . 5 2 主电路设计及原理说明 . 6 2.1 主电路原理图. 6 2.2 电动机的四象限运行 7 3 参数计算及元件选择 . 8 3.1 变压器参数计算 8 3.2 晶闸管参数计算及选择 . 8 3.3 晶闸管电路对电网及功率因数的影响 9 3.3.1 晶闸管电路对电网的影响 . 9 3.3.2 晶闸管电路功率因数析 9 4 触发电路设计 9 4.1 KJ004 的工作原理 10 4.2 集成触发电路设计图 . 11 5 晶闸管的过电压与过电流保护电路设计 . 1

3、2 5.1 过电压保护 . 12 5.2 过电流保护 . 13 6 系统原理与环流分析 . 14 心得体会 15 参考文献 16 附录. 17 3 可逆变流装置的设计 1 设计方案及原理介绍 1.1 桥式全控整流电路 图 1-1 桥式全控整流电路原理图 三相桥式全控整流电路习惯将其中阴极连接在一起的三个晶闸管(VT1、VT3、 VT5)称为共阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极 组。晶闸管按图 1-1 所示顺序编号，则按次编号，晶闸管的导通顺序为 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 三相桥式全控整流电路带阻感负载时，当60， d U波形连续，电路

4、工作 情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压 d U波形、 晶闸管承受电压波形等都一样， 区别仅是电流 d I不同。 阻感负载时由于电感作用， 使得负载电流波形变得平直， 当电感足够大时， 负载电流波形近似为一条水平线。 如图 1-2 和图 1-3 所示。 4 图 1-2 三相桥式全控整流电路带阻感负载当0的情况 图 1-3 三相桥式全控整流电路带阻感负载当30的情况 5 当60时，阻感负载的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时 d U波形 不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作用， d U波形会出现负的部 分。图 1-4 给出了90时的波形。若电感L值足够大， d U中正负面积将基本 相等， d U平均值近似为零。这表明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的 角移相范围为0 90。 图 1-4 三相桥式全控整流电路带阻感负载当90的情况 1.2 桥式电路的分析计算 以线电压过零点为时间坐标的零点， 于是可得到当整流输出电压连续时(即带 阻感负载时，或带电阻负载 60 时)的平均值为 2 3 22 3 1 6sin()