三相桥式全控整流电路课程设计报告器材明细表

电力电子技术

课程设计

题 目 院 系 专 业 姓 名 年 级 指导教师

年 月

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

目 录

摘要.....................................................1

Abstract..................................................2

第一章 设计目的与要求.............................................3 1.1设计要求........................................................3 1.2设计目的........................................................3 第二章 主电路设计与元件参数选型....................................4 2.1主电路设计.....................................................4 2.2元件参数选型....................................................5

第三章 系统建模与仿真...........................

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摘要.....................................................1

Abstract..................................................2

第一章 设计目的与要求.............................................3 1.1设计要求........................................................3 1.2设计目的........................................................3 第二章 主电路设计与元件参数选型....................................4 2.1主电路设计.....................................................4 2.2元件参数选型....................................................5

第三章 系统建模与仿真...........................

课程设计任务书

学生姓名： 杨 专业班级： 自动化 指导教师： 工作单位： 信息工程系 题目：三相全控桥式整流电路的设计 一．初始条件：

1．直流电动机额定参数： PN=10KW, UN=220V, IN =50A,nN=1000r/min，电枢电阻Ra=0.5Ω，电流过载倍数λ＝1.5，电枢电感LD =7mH，励磁电压UL=220V 励磁电流IL=1.6A. 2.进线交流电源：三相380V

3.性能指标：直流输出电压0-220V，最大输出电流75A，保证电流连续的最小电流为5A。使用三相可控整流电路，电动机负载，工作于电动状态。 二．要求完成的主要任务：

1. 三相全控桥式主电路设计（包括整流变压器参数计算，整流元件定额的选择，平波电抗器电感量的计算等）,讨论晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响。 2.触发电路设计。触发电路选型（可使用集成触发器）。 3.晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。 4.提供系统电路图纸不少于一张。 三．时间安排：

时 间 20周一 周二 周三

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摘要.....................................................1

Abstract..................................................2

第一章 设计目的与要求.............................................3 1.1设计要求........................................................3 1.2设计目的........................................................3 第二章 主电路设计与元件参数选型....................................4 2.1主电路设计.....................................................4 2.2元件参数选型....................................................5

第三章 系统建模与仿真...........................

三相桥式全控整流电路仿真

三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见图1-1）。6个晶闸管依次相隔600触发，将电源交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)，整流变压器采用三角形/星形联结。

图1整流电路原理图

三相桥式整流电路的仿真使用SimPowersystems模型库中的三相桥和触发器的集成模块，用它们组成的三相桥式整流电路的仿真模型如图2所示。在有的模型库中6-pulse thyristor bridge模块仍使用信号端，这时需要用psbupdate函数转换为电路端口6-pulse thyristor bridge模型没有测量端，需要时可打开其子电路，引出晶闸管的测量端口，模型中用多路测量Multimeter观察变压器和负载的电压电流波形，并且用RMS模块计算整流变压器二次电压的有效值，Mean Value模块计算整流器输出电压和电流的平均值， 用powergui模块进行谐波分析。

图2 三相桥

实验三、三相桥式全控整流电路实验

一、实验目的和任务

1、加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理； 2、了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。

二、实验内容

1、三相桥式整流电路；

2、在整流状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各点波形

三、实验仪器、设备及材料

1、DJK01 电源控制屏（该控制屏包含“三相电源输出”等模块）

2、DJK02 三相变流桥电路（该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等模块） 3、DJK06 给定、负载及吸收电路（该挂件包含“二极管”以及“开关”） 4、DK04滑线变阻器（串联形式：0.65A，2kΩ；并联形式：1.3A，500Ω） 5、万用表

6、双踪示波器。

四、实验原理

实验线路如图2.4所示。主电路由三相全控整流电路组成，触发电路为DJK02中的集成触发电路，由KC04、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。图2.4中的R用DK04滑线变阻器，接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直

流电压、电流表由DJK02获得。

图2.4 三相桥式全控整流电路实验原理图

五、主要技术重点、难点

1、调节触发

五邑大学

电力电子技术课程设计报告

题 目： 三相桥式整流电路的MATLAB仿真

院 系 00000000 专 业 00000000 班 级 00000000 学 号 00000000 学生姓名 00000000 指导教师 00000000

电力电子技术课程设计报告

三相桥式整流电路的MATLAB仿真

一、 题目的要求和意义

利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。输入三相电压源，线电压取380V，50Hz，内阻0.002欧姆。利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。负载为纯电阻负载，电阻取1欧姆，仿真时间取0.12s，设置相关参数，利用示波器查看仿真波形，设置触发角为60°并将Ud、Id、UVT1波形记录下来。当负载为阻感负载，电阻取1欧姆，电感10mH，仿真时间取0.12s，设置相关参数，利用示波器查看仿真波形，并将Ud、Id、UVT1波形记录下来。故障波形的采集：当触发角为60度时，将2号晶闸管断开，查

武汉理工大学能力拓展训练说明书

三相全桥不控整流电路的设计

1 三相整流的原理和参数计算

1.1 三相不控整流原理

三相桥式不控整流电路的原理图如图1-1所示。该电路中，某一对二极管导通是，输出直流电压等于交流侧线电压中最大的一个，改线电压既向电容供电，也向负载供电。当没有二极管导通时，由电容向负载供电，ud按指数规律下降。

设二极管在距线电压过零点?角处开始导通，并以二极管VD6和VD1开始同时导通的时刻为零点，则线电压为

uab?6U2sin(?t??)

在t=0时，二极管VD6和VD1开始导通，直流侧电压等于uab；下一次同时导通的一对管子是VD1和VD2，直流侧电压等于uac。着两段导通过程之间的交替有两种情况，一种是

VD1和VD2同时导通之前和VD6和VD1是关断的，交流侧向直流侧的充电电流id是断续的；另一种是VD1一直导通，交替时由VD6导通换相至VD2导通，id是连续的。介于两者之间的临界情况是，VD6和VD1同时导通的阶段与VD1和VD2同时导通的阶段在?t???????处恰好衔接起来，id恰好连续，可以确定临界条件

wRC?3 当wRC?3和wRC?3分别是电流id断续和连续的条件。

由分析可知，当空载时，输出电压平均值最

三相桥式整流电路设计

1 原理及方案

1.1原理

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。

1.2方案设计

整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。

本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流