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电力电子技术课程设计单相交流调压电路设计专业班级： 学生姓名： 学 号： 任课教师： 完成日期： 单相交流调压电路（反并联）设计目录一、设计目的二、设计任务三、主要技术参数；四、设计内容（包括电路的框图、工作原理、元器件选择和设计，绘制相关图纸）五、设计小结六、参考文献一 设计目的1.1把从电力电子技术及其它先修课程（电工基础、电子技术、电机学等）中所学到的理论和实践知识，在课程设计实践中全面综合的加以运用，使这些知识得到巩固、提高，并使理论知识与实践技能密切结合起来。 1.2初步树立起正确的设计思想，掌握一般电力电子电路设计的基本方法和技能，培养观察、分析和解决问题及独立设计的能力，训练设计构思和创新能力。1.3培养具有查阅参考文献和技术资料的能力，能熟悉或较熟悉地应用相关手册、图表、国家标准，为今后成为一名合格的电气工程技术人员进行必须的基本技能和基本素质训练。二 设计任务2.1 进行设计方案的比较，并选定设计方案。2.2 完成单元电路的设计和主要元器件的说明。2.3 完成主电路的原理分析，各主要元器件的选择。2.4 驱动电路的设计。三 主要技术参数 3.1电源电压：交流100V/50Hz 输出功率：500W 移相范围：0°~180°。3.2单相交流调压变流器参数设定：要求触发角为45度，反电势负载E=40伏，输入交流U2=220伏。分有LB和没有LB两种情况分析，L足够大，C足够大。?3.2单相交流调压变流器电路分析：在单相交流调压电路原理图中，晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角?进行控制就可以调节输出电压。正负半周?起始时刻（α=0）均为电压过零时刻。在稳态情况下应是正负半周的相等，可以看出，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流和负载电压的波形相同。四 设计内容4.1原理单相交流调压电路是交流调压中最基本的电路，它由两只反并联的晶闸管组成，如图1所示。图中两只普通晶闸管VT1和VT2分别作正负周期的开关，当一个晶闸管导通时，它的管压降成为另一个晶闸管的反压使之阻断，使之电网实现自然换流。u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压，正负半周a起始时刻（a=0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的a相等。负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同。4.2主电路的设计所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。图1、图2分别为反电势电阻负载单相交流调压电路图及其波形。图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的移相控制角 进行控制就可以调节输出电压。正、负半周 起始时刻（t=0），均为电压过零时刻。在 时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。在 时，对VT2施加触发脉冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在 时，电源电压过零，VT2自然关断。当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角 的大小，不但与控制角 有关，而且与负载阻抗角 有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时，正负半周的相等，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流）和负载电压的波形相似。4.3控制电路的设计4.3.1触发信号的种类晶闸管由关断到开通，必须具备两个外部条件：第一是承受足够的正向电压；第二是门极与阴极之间加一适当正向电压、电流信号(触发信号)。门极触发信号有直流信号、交流信号和脉冲信号三种基本形式。1 直流信号在晶闸管加适当的阳极正向电压的情况下，在晶闸管门极与阴极间加适当的直流电压，则晶闸管将被触发导通。这种触发方式在实际中应用极少。因为晶闸管在其导通后就不需要门极信号继续存在。若采用直流触发信号将使晶闸管门极损耗增加，有可能超过门极功耗；在晶闸管反向电压时，门极直流电压将使反向漏电流增加，也有可能造成晶闸管的损坏。2 交流信号 在晶闸管门极与阴极间加入交流电压，当交流电压uc=ut时，晶闸管导通。ut是保证晶闸