《电力电子》课程设计说明书-可逆变流装置的设计汇.doc

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 自动化 指导教师： 工作单位： 自动化学院 题目： 可逆变流装置的设计 初始条件： 直流电动机负载，电动机额定参数为：40KW，440V，104Ａ ，1000ｒ/min，电枢电阻Ra＝0.3Ω，电流过载倍数λ＝1.5，使用三相桥式反并联可逆线路，电机可实现四象限运行。 要求完成的主要任务： 1.三相全控桥式反并联可逆线路设计（计算整流变压器容量，选择元件的额定参数）。讨论晶闸管电路对电网及功率因数的影响。 2.触发电路设计（触发电路的选型，同步信号的定相等）。 3.晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。 4.系统原理与环流分析。 5.提供系统电路图纸至少一张。 课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。应画出单元电路图和整体电路原理图，给出系统参数计算过程，图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。 时间安排： 2011.7.4～2011.7.5 收集资料 2011.7.6～2011.7.8 系统设计 2011.7.9～2011.7.10 撰写课程设计论文及答辩 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日摘要 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 关键词： 直流电动机 晶闸管 变流器 逆变 目录 1 设计要求 1 1.1 初始条件 1 1.2 设计任务 1 1.3 题目分析 1 2 三相全控桥式反并联可逆线路设计 1 2.1 三相桥式全控整流电路 1 2.2 三相桥式全控桥带电动机负载 2 2.3 主电路及其工作原理 3 2.4控制方案（环流分析） 4 3 参数计算 5 3.1 变压器的计算 5 3.1.1变压器二次侧相电压计算 5 3.1.2变压器电流计算 5 3.1.3变压器容量计算 6 3.2晶闸管的选择 6 3.3平波电抗器的选择 7 3.4系统功率因数的讨论 7 3.5晶闸管对电网的影响 8 4触发电路设计 9 5晶闸管保护电路设计 11 5.1晶闸管过压保护电路设计 11 5.2晶闸管过流保护电路设计 12 6心得体会 13 参考文献 15 可逆变流装置的设计 1 设计要求 1.1 初始条件 直流电动机负载，电动机额定参数为：40KW，440V，104Ａ ，1000ｒ/min，电枢电阻Ra＝0.3Ω，电流过载倍数λ＝1.5，使用三相桥式反并联可逆线路，电机可实现四象限运行。 1.2 设计任务 1.三相全控桥式反并联可逆线路设计（计算整流变压器容量，选择元件的额定参数）。讨论晶闸管电路对电网及功率因数的影响。 2.触发电路设计（触发电路的选型，同步信号的定相等）。 3.晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。 4.系统原理与环流分析。 5.提供系统电路图纸至少一张。 课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。应画出单元电路图和整体电路原理图，给出系统参数计算过程，图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。 1.3 题目分析 先分析三相桥式全控整流电路的工作原理，了解三相桥式全控整流电路带电动机负载的工作状态和不同触发角的波形图，再设计出三相桥式反并联可逆线路，通过控制左边和右边全控桥的工作状态和触发角可实现电机可实现四象限运行。 2 三相全控桥式反并联可逆线路设计 2.1 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控整流电路的原理图如图2.1，此电路由变压器和6个晶闸管以及负载组成。变压器二次侧接成星形，而一次侧接成三角形，避免三次谐波电流入电网。习惯将其中阴极连接在一起的三个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管（VT2、VT4、VT6）称为共阳极组。此外，习惯上希望晶闸管按1到6的顺序导通，为此将晶闸管按图2.1所示的顺序编号，即共阴极组中与A、B、C三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与A、B、C三星电源相机的三个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120。共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6， VT