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三相桥式全控整流电路基本工作原理

三相桥式全控整流电路基本工作原理
三相桥式全控整流电路基本工作原理

三相桥式全控整流电路基本工作原理

三相桥式全控整流电路电路主电路结构如下图1所示,其基本工作原理分析如下:

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α。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。

为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a相,晶闸管KP3和KP6接b相,晶管KP5和KP2接c相。

晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。

为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下

面研究几个特殊控制角,先分析α=0的情况,

也就是在自然换相点触发换相时的情况。

为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见

图2)。

在第(1)段期间,a相电压最高,而共阴

极组的晶闸管KP1被触发导通,b相电位最低,

所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时

电流由a相经KP1流向负载,再经KP6流入b

相。变压器a、b两相工作,共阴极组的a相

电流为正,共阳极组的b相电流为负。加在负

载上的整流电压为

ud=ua-ub=uab

经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高,晶闸管KPl继续导通,但是c相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2,电流即从b相换到c相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正,c相电流为负。在负载上的电压为

ud=ua-uc=uac

再经过60°,进入第(3)段时期。这时b相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a相换到b相,c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作,在负载上的电压为

ud=ub-uc=ubc

余相依此类推。

三相桥式全控整流电路

1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其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VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管,这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时,对于共阴极组的3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3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。此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0o时波形 α=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,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。

三相桥式全控整流电路的性能研究.

三相桥式全控整流电路的性能研究 一、原理及方案 三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接,经过变压器的耦合,晶闸管主电路得到一个合适的输入电压,使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护,利用快速熔断器进行过电流保护。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路,利用一个同步变压器对触发电路定相,保证触发电路和主电路频率一致,触发晶闸管,使三相全控桥将交流整流成直流,带动直流电动机运转。 结构框图如图1-1所示。整个设计主要分为主电路、触发电路、保护电路三个部分。框图中没有表明保护电路。当接通电源时,三相桥式全控整流电路主电路通电,同时通过同步电路连接的集成触发电路也通电工作,形成触发脉冲,使主电路中晶闸管触发导通工作,经过整流后的直流电通给直流电动机,使之工作。 图1-1 三相桥式全控整流电路结构图

二、主电路的设计及器件选择 实验参数设定负载为220V、305A的直流电机,采用三相整流电路,交流测由三相电源供电,设计要求选用三相桥式全控整流电路供电,主电路采用三相全控桥。 1.三相全控桥的工作原理 如图2-1所示,为三相桥式全控带阻感负载,根据要求要考虑电动机的电枢电感与电枢电阻,故为阻感负载。习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组;阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。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。晶闸管的导通顺序为 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。变压器为Y ?-型接法。变压器二次侧接成星形得到零线,而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网 KP1KP3KP5 图1 三相桥式全控整流电路 图2-1 三相桥式全控整流电路带(阻感)负载原理图 2. 三相全控桥的工作特点 ⑴2个晶闸管同时通形成供电回路,其中共阴极组和共阳极组各1个,且不能为同1相器件。 ⑵对触发脉冲的要求: 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位依次差。 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差。 共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差。 同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180。

三相桥式全控整流电路

图1 三相桥式全控整流电路 实验六:三相桥式全控整流电路 (一)实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形; 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 (二)实验原理 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α。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。 为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a 相,晶闸管KP3和KP6接b 相,晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴 极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成 共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规 则,下面研究几个特殊控制角,先分 析α=0的情况,也就是在自然换相点 触发换相时的情况。图1是电路接线 图。 为了分析方便起见,把一个周期 等分6段(见图2)。 在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6

被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载,再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作,共阴极组的a相电流为正,共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 =-= 经过60°后进入第(2)段时期。这时a相电位仍然最高,晶闸管KPl继续导通,但是c相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2,电流即从b相换到c相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正,c相电流为负。在负载上的电压为 =-= 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a相换到b相,c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc两相工作,在负载上的电压为 =-= 余相依此类推。 由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出: 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:1→2→3→4→5→6→1,依次下去。相邻两脉冲的相位差是60°。

三相桥式全控整流电路

电力电子技术课程设计报告 三相桥式全控整流电路(阻性、阻感性) 姓名 学号 系(院) 专业 班级 指导教师 2015/6/16

目录 一、研究背景 (1) 1、MATLAB软件 (2) 二、三相桥式全控整流电路工作原理 (4) 1.三相桥式全控整流电路特性分析 (4) 2.带电阻负载时的工作情况: (6) 3.晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示 (6) 4.阻感负载时的工作情况 (7) 三、仿真实验 (8) 1.电阻负载仿真 (9) 2.阻感负载仿真 (11) 四、仿真结果分析 (12) 五、总结 (13)

一、研究背景 1、MATLAB软件 MATLAB简介Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便、界面良好的用户环境。它还包括了Toolbox(工具箱)的各类问题的求解工具,可用来求解特定学科的问题。其特点是: (1) 可扩展性:Matlab最重要的特点是易于扩展,它允许用户自行建立指定功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说,不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数,还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性:Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性:Matlab语句功能十分强大,一条语句可完成十分复杂的任务。如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换,这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。据MathWorks公司声称,Matlab软件中所包含的Matlab源代码相当于70万行C代码。 MATLAB的广泛应用 由于Matlab具有如此之多的特点,在欧美高等院校,Matlab已成为应用于线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具:在研究单位、工业部门,Matlab也被广泛用于研究和解决各种工程问题。当前在全世界有超过40万工程师和科学家使用它来分析和解决问题。 Matlab作为科学计算软件,主要适用于矩阵运算和信息处理领域的分析设计,它使用方便、输入简捷,运算高效、内容丰富,并且有大量的函数库可提供使用,与Basic,C和Fortran相比,用Matlab编写程序,其问题的提出和解决只需要以数学方式表达和描述,不需要大量繁琐的编程过程。 利用Matlab软件并通过计算机仿真光学空间滤波实验过程的新方法,其特点是:既可以随意改变所设计滤波器的参量,又可以对输入图像进行振幅、相位或复合滤波,并且可实现傅里叶变换频谱中相位信息的提取、存储和利用,因而能够完成一般光学实验中往往难以实现的某些操作.并分别给出了网格滤波、低通、高通及相位滤波等仿真实验结果。这种仿真实验给光学滤波器的设计和图象处理带来很大方便,同时也为相关器件的设计提供了一条新的途径。

三相桥式全控整流电路

KP5 图1 三相桥式全控整流电路 实验六:三相桥式全控整流电路 (一)实验目的 1.掌握实验电路的工作原理和关键波形; 2.分析不同参数设置对仿真结果的影响 (二)实验原理 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α。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。 为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a相,晶闸管KP3和KP6接b相,晶管KP5和KP2接c相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成 共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6 组成共阳极组。

为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下面研究几个特殊控制角,先分析α=0的情况,也就是在自然换相点触发换相时的情况。图1是电路接线图。 为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见图2)。 在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a 相经KP1流向负载,再经KP6流入b 相。变压器a 、b 两相工作,共阴极组的a 相电流为正,共阳极组的b 相电流为负。加在负载上的整流电压为 = - = 经过60°后进入第(2)段时期。这 时a 相电位仍然最高,晶闸管KPl 继 续导通,但是c 相电位却变成最低, 当经过自然换相点时触发c 相晶闸管 KP2,电流即从b 相换到c 相,KP6 承受反向电压而关断。这时电流由a 相流出经KPl 、负载、KP2流回电源c 相。变压器a 、c 两相工作。这时a 相电流为正,c 相电流为负。在负载上的电压为 = - = 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b 相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a 相换到b 相,c 相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc 两相工作,在负载上的电压为 = - =

三相桥式全控整流电路Matlab仿真

三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故 障分析 摘要:设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。以三相桥式全控整流电路为分析对象,利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形,根据输出波形分析整流器件发生故障的种类,判断故障发生类型,确定发生故障的晶闸管,实现进一步故障诊断。运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真,通过分析可以对故障类型给予初步判断,对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。 关键词:Matlab;三相整流桥;电力电子故障 Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier Zhang lu-xia College of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076 Tutor: Wu yan Abstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance.. key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble 目录 1 引言 (2)

桥式整流电路的工作原理

桥式整流电路的工作原理 电子系统的正常运行离不开稳定的电源,除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外,多数电路的直流电是由电网的交流电转换来的。这种直流电源的组成以及各处的电压波形如图所示。直流电源的组成 图中各组成部分的功能如下838电子: ⑴电源变压器:将电网交流电压(220V或380V)变换成符合需要的交流电压,此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。因为大多数电子电路使用的电压都不高,这个变压器是降压变压器新艺图库。 ⑵整流电路:利用具有单向导电性能的整流元件,把方向和大小都变化的50Hz交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。 ⑶滤波电路:利用储能元件电容器C两端的电压(或通过电感器L的电流)不能突变的性质,把电容C(或电感L)与整流电路的负载RL并联(或串联),就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电。在小功率整流电路中,经常使用的是电容滤波。 ⑷稳压电路:当电网电压或负载电流发生变化时,滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化,因此,稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。 利用二极管的单向导电性组成整流电路,可将交流电压变为单向脉动电压。本章为便于分析整流电路,把整流二极管当作理想元件,即认为它的正向导通电阻为零,而反向电阻为无穷大。但在实际应用中,应考虑到二极管有内阻,整流后所得波形,其输出幅度会减少0.6~1V,当整流电路输入电压大时,这部分压降可以忽略。但输入电压小时,例如输入为3V,则输出只有2V 多,需要考虑二极管正向压降的影响。 在小功率直流电源中,常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和三相整流电路等。 整流(和滤波)电路中既有交流量,又有直流量。对这些量经常采用不同的表述方法:输入(交流)——用有效值或最大值;输出(直流)——用平均值;二极管正向电流——用平均值;二极管反向电压——用最大值。838电子 单相全波桥式整流器电路的工作原理 由图可看出,电路中采用四个二极管,互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用,在交流输入电压U2的正半周内,二极管D1、D3导通,D2、D4截止,在负载R L上得到上正下负的输出电压;在负半周内,正好相反,D1、D3截止,D2、D4导通,流过负载R L的电流方向与正半周一致。因此,利用变压器的一个副边绕组和四个二极管,使得在交流电源的正、负半周内,整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。桥式整流的名称只是说明电路连接方法是桥式的接法,桥式整流二极管:大家常用的一般是由4只单个二极管封装在一起的元件,取名桥式整流二极管,整流桥或全桥二极管。

三相桥式全控整流电路课程设计

电力电子技术课程设计说明书 三相桥式全控整流电路 系、部:电气与信息工程系 专业:自动化

目录 第1章绪论错误!未定义书签。 1. 电子技术的发展趋势错误!未定义书签。 2. 本人的主要工作错误!未定义书签。 第2章主电路的设计及原理错误!未定义书签。 1. 总体框图错误!未定义书签。 2. 主电路的设计原理错误!未定义书签。 带电阻负载时错误!未定义书签。 阻感负载时错误!未定义书签。 3. 触发电路错误!未定义书签。 4. 保护电路错误!未定义书签。 5. 参数计算错误!未定义书签。 整流变压器的选择错误!未定义书签。 晶闸管的选择错误!未定义书签。 输出的定量分析错误!未定义书签。 第3章MATLAB的仿真错误!未定义书签。 1. MATLAB仿真软件的简介错误!未定义书签。 2. 仿真模拟图错误!未定义书签。 3. 仿真结果错误!未定义书签。 第4章结束语错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。 第1章绪论 1. 电子技术的发展趋势 当今世界能源消耗增长十分迅速。目前,在所有能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。 电力电子技术作为一门高技术学科,由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用,现在已广泛的应用于传统工业(例如:电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等)和高新技术产业(例如:航天、现代化通信等)。下面着重讨论电力电子技术在电力系统中的一些应用。 在高压直流输电(HVDC)方面的应用 直流输电在技术方面有许多优点:(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联;(2)可以限制短路电流;(3)没有电容充电电流;(4)线路有功损耗小;(5)输送相同功率时,线路造价低;(6)调节速度快,运行可靠;(7)适宜于海下输电。随着大功率电子器件(如:可关断的晶闸管、MOS控制的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等)开断能力不断提高,新的大功率电力电子器件的出现和投入应用,高压直流输电设备的性能必将进一步得以改善,设备结构得以简化,从而减少换流站的占地面积、降低工程造价。 在柔性交流输电系统(FACTS)中的应用 20世纪80年代中期,美国电力科学研究院(EPRI)博士首次提出柔性交流输电技术的概念。近年来柔性交流输电技术在世界上发展迅速,已被国内外一些权威的输电工作者预测确定为“未来输电系统新时代的三项支持技术(柔性输电技术、先进的控制中心技术和综合自动化技术)之一”。现代电力电子技术、控制理论和通讯技术的发展为FACTS的发展提供了条件。采用IGBT等可关断器件组成的FACTS元件可以快速、平滑地调节系统参数,从而灵活、迅速地改变系统的潮流分布。 在电力谐波治理方面的应用 有源滤波是治理日益严重的电力系统谐波的最理想方法之一。有源滤波器的概念最早是在20世纪70年代初提出来的,即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,从而实现实时补偿谐波电流的目的。随着中国电能质量治理工作的深入开展,使用以瞬时无功功率理论为理论基础的有源滤波器进行谐波治理将会有巨大的市场潜力。 在不间断电源(UPS)中的应用 UPS紧急供电系统是电力自动化系统安全可靠运行的根本保证,是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。现代UPS普遍采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,降低了电源的噪声,提高了效率和可靠性。 电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问,它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征,比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛,并且能与其它学科相互融合和相互发展。 2. 本人的主要工作 (1)设计一个三相桥式全控整流电路。

各类整流电路图及工作原理

桥式整流电路图及工作原理介绍 桥式整流电路如图1所示,图(a)、(b)、(c)是桥式整流电路的三种不同画法。由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。 图1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图2所示。

在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压。 在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2/RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL/2 = 0.45 U2/RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。 二极管整流电路原理与分析 半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。

当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压v o=v i-v d。当输入电压处于交 流电压的负半周时,二极管截止,输出电压v o=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。 二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。但对于电子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容,在交流电压正半周时,交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。 电容输出的二极管半波整流电路仿真演示 通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下: (1)半波整流输出的是一个直流脉动电压。 (2)半波整流电路的交流利用率为50%。 (3)电容输出半波整流电路中,二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压(电容输出 时电压叠加)。 (3)实际电路中,半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。

三相桥式全控整流电路设计

电气工程学院课程设计报告 课程名称:电力电子技术 设计题目:三相桥式全控整流电路设计 专业班级:自动化1班 学号: 20120220 姓名: 时间: 2015年9月2日--9月30日 ——————以下由指导教师填写——————分项成绩:出勤成品答辩及考核 总成绩:总分成绩 指导教师(签名):

前言 课程设计是《电力电子技术》课程的实践性教学环节,通过课程设计,可 使学生在综合运用所学理论知识,拓展知识面,理论分析和计算,实验研究以及系统地进行工程实践训练等方面得到训练和提高,从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。通过设计过程,可是学生初步建立正确的设计思想,熟悉工程设计的一般顺序呢、规范和方法,提高正确使用技术 资料、标准、手册等工具书的能力。通过设计工作还可以培养学生实事求是和一丝不苟的工作作风,树立正确的生产观点、经济观点和全局观点,为后续课程的学习和毕业设计,乃至向工程技术人员的过渡打下基础。 目录 前言 1 一课程设计的内容和具体要求 2 二变压器设计 3 三晶闸管的选择 3 四晶闸管的保护设计 4 五触发电路设计 5 六触发电路供电电源设计 6 七Matlab仿真7 八实验总结8

一.课程设计的内容和具体要求 要求设计一个完整的三相桥式全控整流电路,包括主电路、触发电路、整流变压器的设计,晶闸管的选型和保护等。 (一)技术指标 1、整流器负载为10KW 直流电动机 额定电压D C 220V,额定电流55A,电枢电阻0.5?,总电阻1? 2、输入电压A C 380V(+5~10%) 3、输入电压D C 0~220V,输出最大电流λI nom (λ=1.5) 4、最小α角为15° 5、触发电路采用K J004 6、主变压器采用Y/Y12 联接。 7、主电路采用三相桥式全控整流电路。 (二)设计要求 1、变压器 设计 1)二次相电压U 2 的计算 2)二次电流I 2 和一次电流I 1 的计算 3)变压器容量的计算 2、晶闸管的选择 3、晶闸管保护设计 1)晶闸管过流保护 2)晶闸管过压保护 4、触发电路设计 1)同步变压器设计及同步电压的相位选择2)三相触发电路设计(双窄脉冲) 5、触发脉冲供电电源设计 (三)成品要求 1、课程设 计报告一份 2、电路图一份

整流器工作原理

整流器工作原理 桥式整流器原理电路 桥式整流电路(如图5-5所示)是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定 程度上克服了它的缺点。 图5-5(a)为桥式整流电路图(b)为其简化画法 式整流电路的工作原理如下:e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在Rfz,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路,同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。以上两种工作状态分别如图5-6(a)和(b)所示。

图5-6 桥式整流电路的工作原理示意图 如此重复下去,结果在Rfz,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整流电路小一半。 桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同,变压器的利用率最高。现在常用的全桥整流,不用单独的四只二极管而用一只全桥,其中包括四只二极管,但是要标清符号,有交流符号的两端接变压器输出,+、-两端接入整流电路。 需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。 另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。

整流器工作原理

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 整流器工作原理 桥式整流器原理电路 桥式整流电路(如图5-5所示)是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。 图5-5(a)为桥式整流电路图(b)为其简化画法 式整流电路的工作原理如下:e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在Rfz,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路,同样在Rfz上形成上正下负的另外

半波的整流电压。以上两种工作状态分别如图5-6(a)和(b)所示。 图5-6 桥式整流电路的工作原理示意图 如此重复下去,结果在Rfz,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整流电路小一半。 桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同,变压器的利用率最高。现在常用的全桥整流,不用单独的四只二极管而用一只全桥,其中包括四只二极管,但是要标清符号,有交流符号的两端接变压器输出,+、-两端接入整流电路。 需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。 另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。

桥式整流电路及工作原理详解

桥式整流电路图及工作原理介绍之我见 桥式整流电路图及工作原理介绍之我见
桥式整流电路如图 1 所示,图(a)(b)(c)是桥式整流电路的三种不同 、 、 画法。由电源变压器、四只整流二极管 D1~4 和负载电阻 RL 组成。四只整流二 极管接成电桥形式,故称桥式整流。
图 1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图 2 所示。

在 u2 的正半周,D1、D3 导通,D2、D4 截止,电流由 TR 次级上端经 D1→ RL →D3 回到 TR 次级下端,在负载 RL 上得到一半波整流电压 在 u2 的负半周,D1、D3 截止,D2、D4 导通,电流由 Tr 次级的下端经 D2→ RL →D4 回到 Tr 次级上端,在负载 RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载 RL 上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波 整流相同,即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2/RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL/2 = 0.45 U2/RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器 件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图 Z 图 1(c)的形式。 桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反 压大的缺点,但多用了两只二极管。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此 缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。

二极管整流电路原理与分析
半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。 当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压 vo=vi-vd。当输入电压处于交 流电压的负半周时,二极管截止,输出电压 vo=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。
二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备, 半波整流输出的脉动电压就足够了。 但对于电 子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。平滑处理 电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容, 在交流电压正半周时, 交流电源在通过二极管 向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。

三相全控桥式整流电路

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:自动化0602班 指导教师:工作单位:自动化学院 题目:三相桥式全控整流电路的设计(带反电动势负载) 初始条件: 1.反电动势负载,E=60V,电阻R=10Ω,电感L无穷大使负载电流连续; 2.U2=220V,晶闸管触发角α=30°; 3.其他器件如晶闸管自己选取。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作得及其技术要求,以及说明书撰写待具体要求) 1.主电路的设计及原理说明; 2.触发电路设计,每个开关器件触发次序及相位分析; 3.保护电路的设计,过流保护,过电压保护原理分析; 4.各参数的计算(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); 5.应用举例; 6.心得小结。 时间安排: 7月6日查阅资料 7月7日方案设计 7月8日- 9日馔写电力电子课程设计报告 7月10日提交报告,答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

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。 关键词:整流,变压,触发,过电压,保护电路。

三相桥式全控整流电路.doc

实 验编号 实验指导书 实验项目:三相桥式全控整流及有源逆变电路实验所属课程: 电力电子技术基础 课程代码: EE303 面向专业: 电气工程 学院(系): 电气工程系 实验室: 电气工程与自动化代号: 03010

2010年4月20 日一、实验目的: 1.熟悉MCL-01, MCL-02组件。 2.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。 3.了解集成触发器的调整方法及各点波形。 二、实验内容: 1.三相桥式全控整流电路 2.三相桥式有源逆变电路 3.观察整流或逆变状态下,模拟电路故障现象时的波形。 三、实验主要仪器设备: 1.MCL系列教学实验台主控制屏。 2.MCL—01组件。 3.MCL—02组件。 4.MEL-03可调电阻器。 5.MEL-02芯式变压器 6.二踪示波器 7.万用表 四、实验示意图:

五、实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式: 实验线路如图2-1所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。 六、实验数据记录:

七、实验结果的计算及曲线: 三相全控整流α=600 U d、U VT波形 三相全控整流α=600 U d波形

三相全控整流α=600 U VT波形 三相全控整流α=300 U d、U VT波形 三相全控整流α=300 U d波形

三相全控整流α=300 U VT波形 三相有源逆变?=300 U d、U VT波形 三相有源逆变?=300 U d波形

三相桥式全控整流电路的工作原理

图1 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控整流电路的工作原理 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α。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。 为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管KP1和KP4接a 相,晶闸管KP3和KP6接b 相,晶管KP5和KP2接c 相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组,而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。 为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下面研究几个特殊控制角,先分析α=0的情况,也就是在自然 换相点触发换相时的情况。图1是电路接线图。 为了分析方便起见,把一个周期等分6段(见图2)。 在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通,b 相电位最低,所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。这时电流由a 相经KP1流向负载,再经KP6流入b 相。变压器a 、b 两相工作,共阴极组 的a 相电流为正,共阳极组的b u d=u a-u b=u ab 经过60°后进入第(2)段时期。这时a 相电位仍然最高,晶闸管KPl 继续导通,但是c 相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发c 相晶闸管KP2,电流即从b 相换到c 相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由a 相流出经KPl 、负载、KP2流回电源c 相。变压器a 、c 两相工作。这时a 相电流为正,c 相电流为负。在负载上的电压为 u d=u a-u c=u ac 再经过60°,进入第(3)段时期。这时b 相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管KP3,电流即从a 相换到b 相,c 相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器bc 两相工作,在负载上的电压为 u d=u b-u c=u bc

三相桥式全控整流电路课程设计文稿

三相桥式全控整流电路课程设计文稿

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湖北民族学院 三相桥式全控整流电路的设计 学生姓名:林博 指导教师:徐超 专业:电气工程及其自动化 班级:K0312416 学号;K081241138

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。本文主要介绍三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图,由工频三相电压380V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因此控制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。本电路图主要由芯片C8051-F020微控制器来控制并在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制6个SCR。在负载端取出整流电压,负载电流到C8051-F020模拟口,然后由MCU处理后发出信号控制SCR的导通角的大小。在本课题设计开发过程中,我们使用KEIL-C开发软件,C8051开发系统及PROTEL-99,并最终实现电路改造设计,并达到预期的效果。 关键字:MCU;SCR;电力电子;导通角;KEIL-C

目录 摘要 (2) 1、原理及方案 (4) 2、主电路的设计及器件选择 (5) 2.1三相全控桥的工作原理 (5) 2.2参数计算 (7) 3、触发电路设计 (10) 3.1集成触发电路 (10) 3.2KJ004的工作原理 (10) 3.3集成触发器电路图 (11) 4、保护电路的设计 (13) 4.1晶闸管的保护电路 (13) 4.2交流侧保护电路 (14) 4.3直流侧阻容保护电路 (15) 5、MATLAB建模与仿真 (16) 5.1MATLAB建模 (16) 5.2MATLAB仿真 (18) 5.3仿真结构分析 (19) 课程设计体会 (21)

三相桥式全控整流电路的设计与仿真..

第一章绪言 1.1设计背景 目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到95%。 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。 而电能的传输中,直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。 随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路,由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。 此次课程设计要求设计晶闸管三相桥式可控整流电路,与三相半波整流电路相比,三相桥式整流电路的电源利用率更高,应用更为广泛。 1.2 设计任务 《晶闸管三相桥式可控整流电路设计与仿真》 一、设计内容及技术要求: 计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点,已经广泛应用于电力电子电路(或系统)的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析,减轻劳动强度,提高分析和设计能力,避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差,还可以与实物试制和调试相互补充,最大限度地降低设计成本,缩短系统研制周期。可以说,电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和试验过程。通过本次仿真,学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优

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