三相半波整流电路2课程设计说明书详细分解.doc

三相半波可控整流电路的设计 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。?? 本课程设计的题目是三相半波可控整流电路的设计，三相半波可控整流电路是最基本的三相可控整流电路。需要设计的此三相半波可控整流电路带阻感负载，电感为较大和较小时，根据这些条件及三相半波可控整流电路的工作原理设计出该三相半波可控整流电路图。用PSIM仿真软件对设计结果进行校验，验证其正确性。在设计电路与仿真结果的过程中，将更清晰的了解三相半波可控整流电路的原理。 关键词：整流，变压，触发，晶闸管，额定。  目 录 摘 要 II 1 设计与要求 1 1.1设计题目 1 1.2设计目标及技术要求 1 1.3给定仿真或实验条件 1 1.4具体设计过程要求 1 2电路原理图设计 1 2.1电路工作原理说明 1 2.2电路图的设计 2 3电路仿真 3 3.1 触发角为时，电感L=100H的电路仿真原理图。 3 3.2 Ud、Id、UVT、IVT、Ia波形仿真图 4 3.3触发角为时，电感L=0.1H的电路仿真原理图。 5 3.4 Ud、Id、UVT、IVT、Ia波形仿真图 6 3.5 触发角时，电感L=100H的电路仿真原理图。 7 3.6 Ud、Id、UVT、IVT、Ia波形仿真图 8 3.7 触发角时，电感L=100H的电路仿真原理图。 9 4电路元器件介绍 10 4.1晶闸管的定义 10 4.2晶闸管的参数 10 4.3晶闸管的选用 10 5电路各参数计算 11 5.1 触发角为90°时： 11 5.2 触发角为60°时： 12 6心得与体会 14 参考文献 15  1 设计与要求 1.1设计题目 三相半波整流电路的设计。 1.2设计目标及技术要求 在理解三相半波整流电路工作原理的基础上，设计出三相半波整流电路带阻感（电感量较小较大各取一个值）负载时的电路原理图，使用PSIM软件对所设计的电路带不同负载的情况下晶闸管取不同的触发角（要求α=900和＜900各取一个角度）进行仿真，分别获得Ud、Id、UVT、IVT、Ia波形，并对所给出的角度计算上述数值。 1.3给定仿真或实验条件 晶闸管三相半波整流电路，参数要求： 电网频率 f=50Hz 电网额定电压 U=220v 负载性质：电阻（10Ω） 电阻（10Ω）、电感（100mH）（0.1mH）。 1.4具体设计过程要求 （1）了解整流和触发电路的基本原理。 （2）掌握三相半波可控整流电路的工作原理和设计方法，制定三相半波可控整流电路的设计方案。 （3）根据设计要求，选择合适的器件，组建整流主回路、控制回路。 （5）对系统进行仿真，改变负载性质和负载大小，观察、绘制输出波形，并分析实验结果。 2电路原理图设计 2.1电路工作原理说明 三相半波可控整流电路如图2-1所示。为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。 如果负载为阻感负载，L 时，整流电压波形与电阻负载时相同,负载电流均连续。 时，例如时的波形如图2-2所示。当过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而继续导通，直到下一相晶闸管的触发脉冲到来，才发生换流，由导通向负载供电，同时向施加反压使其关断。这种情况下波形中出现负的部分，若增大，波形中负的部分面积增多，至时，波形中正负面积相等，的平均值为零。阻感负载时的移相范围为。 图2-2中波形有一定的脉动。这是电路工作实际情况，因为负载中电感量不肯呢过也不必非常大，往往只要能保证负载电流连续即可，这样实际上是波动的，不是完水平的直线。 图2-1三相半波可控整流电路 图2-2三相半波整流电路阻感负载时的波形 2.2电路图的设计 根据电路设计参数说明，本设计负载为U2=200V，带电阻电感负载，R=8Ω，且L值极大，则根据公式求得，取L=0.3H。 利用PSIM软件设计仿真电路。