力电电子技术课程设计三相整流电路课程设计本科论文.doc

湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称 　电力电子技术 题 目 三相整流电路的设计 专业班级 学生姓名 学号 指导老师 审 批 任务书下达日期 20 年 月 日 设 计 完成日期 20 年 月 日 2．设计三相整流电路的控制电路。 3.设计三相整流电路的驱动电路。 二．设计要求 给出整体设计框图，画出三相整流电路的总体原理图； 说明所选器件的型号，特性。 给出具体电路画出电路原理图； 编写设计说明书； 课程设计说明书要求用手写，所绘原理图纸用计算机打印。 （16K） 主要设计条件 1．提供计算机一台； 说明书格式 课程设计封面； 任务书； 说明书目录； 设计总体思路，基本原理和框图； 电路设计； 编写设计说明书； 总结与体会； 附录； 参考文献； 三相整流电路原理图。 进度安排 十六周星期一：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 十六周星期一——十六周星期五：查找资料，确定设计方案，画出草图。 十七周星期一上午——星期二下午：电路设计，打印出图纸。 星期三：书写设计报告； 星期四：书写设计报告； 星期五：答辩。 参考文献 目 录 设计总体思路，基本原理和框图 设计总体思想 依据所学知识，在比较了几种方案后，本次课程设计采用ATMEL89S52 单片机控制的三相桥式可控整流电路触发电路的设计方法，包括三相桥式全控整流电路、同步信号的检测、脉冲的形成与放大、键盘电路、保护电路等内容。 2. 基本原理和框图 在三相整流电路中，由电网提供的380V三相交流连接到三相变压器一次侧，而三相变压器二次侧则接三相桥式整流主电路。通过控制电路调节触发角α的大小来改变三相整流电路输出电压的大小。而在控制电路与主电路之间设计了一个驱动电路，它相当于接口。与此同时为保证电路能够正常工作还设置了保护电路。总体结构框图如下 图一 总体结构框图 主电路设计 1.三相交流输入 由电网提供的380V三相交流连接到三相变压器一次侧，而三相变压器二次侧则接三相桥式整流主电路。必须注意的是，为了避免三次谐波电流流入，一次侧接成三角形。三相变压器二次侧为星形连接。 图2 三相整流主电路 2.主电路工作过程分析 现在以晶闸管触发角α=0°分析主电路工作原理：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3所示。 图3 三相桥式整流电路带阻性负载α=0°时的波形 α=0°时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二次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。 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。将波形中的一个周期等分为6段，每段为60°度，如图3所示，分析有每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况，如表1所示。 表1 三相桥式整流电路电阻负载α°时晶闸管工作情况 时 段 1 2 3 4 5 6 共阴极组中 导通的晶闸管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共阳极组中 导通的晶闸管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流输出电压ud ua-ub=uab ua-uc=uac ub- uc=ubc ub- ua=uba uc- ua=uca uc-ub=ucb 由图分析可得：6个晶闸管的脉冲按VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6的顺序，相位依次差60°；共阴极组和阳极组依次差120°；同一相的上下两个桥臂脉冲相差180°。 整流输出电压ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该