三項橋式全控整流電路漏電感

1、考慮變壓器漏感時三相橋式全控整流電路的設(shè)計摘 要整流電路尤其是三相橋式可控整流電路是電力電子技術(shù)中最為重要也是應(yīng)用得最為廣泛的電路,不僅用于一般工, 也廣泛應(yīng)用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及其他領(lǐng)域.因此對三相橋式可控整流電路的相關(guān)數(shù)和不同性質(zhì)負載的工作情況進行對比分析與研究具有很強的現(xiàn)實意義, 這不僅是電力電子電路理論學(xué)習的重要環(huán), 而且對工程實踐的實際應(yīng)用具有預(yù)測和指導(dǎo)作用. 因此調(diào)試三相橋式可控整流電路的相關(guān)參數(shù)并對不同性質(zhì)載的工作情況進行對比分析與研究具有一定整流電路尤其是三相橋式可控整流電路是電力電子技術(shù)中最為重要也是應(yīng)用得最為廣泛

2、的電路, 不僅用于一般工業(yè), 也廣泛應(yīng)用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及其他領(lǐng)域. 因此對三相橋式可控整流電路的相關(guān)參數(shù)和不同性質(zhì)負載的工作情況進行對比分析與研究具有很強的現(xiàn)實意義, 這不僅是電力電子電路理論學(xué)習的重要一環(huán), 而且對工程實踐的實際應(yīng)用具有預(yù)測和指導(dǎo)作用. 因此調(diào)試三相橋式可控整流電路的相關(guān)參數(shù)并對不同性質(zhì)負載的工作情況進行對比分析與研究具有一定的現(xiàn)實意義。關(guān)鍵詞：三相橋式全波整流，漏電感，阻感負載，觸發(fā)角目 錄1設(shè)計背景及任務(wù)11.1背景11.2設(shè)計任務(wù)12設(shè)計方案22.1設(shè)計基本原理22.2設(shè)計所需器件22

3、.3基礎(chǔ)波形23仿真與計算43.1仿真軟件43.2仿真設(shè)計43.3三相橋式全控整流電路帶阻感負載=90°時仿真43.4三相橋式全控整流電路帶阻感負載=30°時仿真63.5漏電感對整流電路的影響74總結(jié)84.1總結(jié)體會8參考文獻911 設(shè)計背景及任務(wù)1.1背景“整流電路”（rectifying circuit）是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調(diào)速、發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路

4、與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設(shè)置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離。整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習慣上稱單向脈動性直流電壓。1.2設(shè)計任務(wù)設(shè)計出三相橋式全控整流電路帶電阻電感（取較大電感量）負載時考慮變壓器漏電感影響的電路原理圖，使用PSIM軟件對所設(shè)計的電路帶不同負載的情況下晶閘管取不同的觸發(fā)角要求：=900和900

5、各取一個角度進行仿真，分別獲得Ud、Id波形，并對.所給出的角度計算Ud、Id和值。12設(shè)計方案2.1設(shè)計基本原理圖2-1 三相橋式全控整流電路原理圖原理圖如2-1所示，習慣將其中陰極連接在一起的三個晶閘管VT1、 VT3 、VT5 稱為共陰極組；陽極連接在一起的三個晶閘管VT4、VT6、VT2稱為共陽極組。此外，習慣上希望晶閘管按從一至六的順序?qū)?。為此將晶閘管按如圖所示的順序編號，即共陰極組中與a、b、c三相電源相接的三個晶閘管分別為VT1、 VT3 、VT5，共陽極組中與a、b、c三相電源相接的三個晶閘管分別為VT4、VT6、VT2。從后面的分析可知，按此編號，晶閘管的導(dǎo)通順序為VT1

6、- VT2- VT3- VT4- VT5- VT6。2.2設(shè)計所需器件三相變壓器、晶閘管、觸發(fā)脈沖、阻感負載。2.3基礎(chǔ)波形圖2-2 三相輸出相電壓波形圖2-3 三相輸出線電壓六脈波3仿真與計算3.1仿真軟件 運用PSIM 進行仿真。PSIM是趨向于電力電子領(lǐng)域以及電機控制領(lǐng)域的仿真應(yīng)用包軟件。PSIM全稱Power Simulation。PSIM是由SIMCAD 和SIMVIEM兩個軟件來組成的。PSIM具有仿真高速、用戶界面友好、波形解析等功能，為電力電子電路的解析、控制系統(tǒng)設(shè)計、電機驅(qū)動研究等有效提供強有力的仿真環(huán)境。PSIM具有強大的仿真引擎，PSIM高效的算法克服了其它多數(shù)仿真軟件的

7、收斂失敗、仿真時間長的問題，因此應(yīng)用范圍廣泛。例如，電力電子電路的解析，控制系統(tǒng)設(shè)計，電機驅(qū)動研究，和其他公司的仿真器連接等。在經(jīng)過簡單的了解之后開始試用，軟件很好上手操作簡單，經(jīng)過一周的使用之后已經(jīng)基本了解其功能。3.2仿真設(shè)計在實際生活中，變壓器繞組總有漏電感，該漏電感可用一個集中的電感LB表示，并將其折算到變壓器二次側(cè)。由于電感對電流的變化起阻礙作用，電感電流不能突變，因此換相過程不能瞬間完成，而是會持續(xù)一段時間。3.3三相橋式全控整流電路帶阻感負載=90°時仿真=90°時，仿真電路圖如3-1所示：圖3-1：三相全橋阻感負載仿真電路圖負載輸出波形Ud與Id如圖3-2所

8、示：圖3-2：=90°時的輸出波形在仿真時所給參數(shù)： ， ， （3-1） （3-2） （3-3） 因為=90°所以cos=0解方程組可得： （3-4） （3-5） （3-6） （3-7）3.4三相橋式全控整流電路帶阻感負載=30°時仿真=30°時，仿真電路圖如3-3所示： 圖3-3三項全橋阻感負載帶漏電感整流電路負載輸出波形Ud與Id如圖3-4所示：圖3-4：=30°時的輸出波形 （3-8） （3-9） （3-10）因為=30°所以cos=0.866解方程組得： （3-11） （3-12） （3-13） （3-14）3.5漏電感對整流

9、電路的影響1、出現(xiàn)換相重疊角，整流輸出電壓平均值降低。2、整流電路的工作狀態(tài)增多。3、晶閘管的di/dt減小，有利于晶閘管的安全開通。4、換相時晶閘管的安全開通出現(xiàn)缺口產(chǎn)生正的du/dt,可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。5、換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口，稱為干擾源。4總結(jié)4.1總結(jié)體會通過這次課程設(shè)計使我掌握了做科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，現(xiàn)將感受總結(jié)如下：             首先，我學(xué)會了對相關(guān)科技文獻的檢索，一切科學(xué)研究都是建立在前人研究的基

10、礎(chǔ)之上的。因此，對于相關(guān)文獻資料的檢索顯得尤為重要。在現(xiàn)代社會中，隨著計算機的普及以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對于文獻的檢索已經(jīng)從圖書館的紙質(zhì)資料轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)平臺下的電子文檔。其次，通過這次課程設(shè)計還使我了解了科技論文的寫作規(guī)范，熟悉了系列軟件在文字處理與排版等方面的使用。總之，這次課程設(shè)計不是簡簡單單的完成了一個課題，而是使我初步的掌握了科學(xué)研究的步驟與方法，鞏固了我的專業(yè)知識，練習了我的實際操作能力，鍛煉了我分析解決問題的能力為今后的科研工作打下了堅實的基礎(chǔ)。通過本次課程設(shè)計讓我對三相晶閘管有了更深刻的了解并且知道要想成為一名出色的工程師是很不容易的，需要充分的知識基礎(chǔ)和一定的耐力。在此基礎(chǔ)上我也學(xué)到了很多，開闊了自己的眼界，在設(shè)計中，我也感到了平時積累不足，書到用時方恨少。在以后的生活學(xué)習工作中我要更加努力的學(xué)習自己的專業(yè)課，豐富自己的業(yè)余生活