三相相控直流电源硬件电路设计.docx

PAGE PAGE 16 河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 电力电子技术课程设计 题 目 ＿三相相控直流电源硬件电路设计＿ 院 系 班 级 学生姓名 ＿＿ ＿＿＿ ＿ 指导教师 日 期 ＿2014年 目 录 一、课程设计任务和基本要求 X 二、总体设计方案 X 1. 三相桥式相控整流电路的特点与原理 X 2. 确定总体方案 X 三、功率主电路设计和功率器件参数计算选型 X 1. 系统基本原理 X 2. 参数计算 X 3. 器件选型 X 四、触发电路电路设计 X 1. 脉冲形成电路的设计 X 2. 触发脉冲输出及电气隔离电路设计 X 五、课程设计总结 X 参考文献 X 一、课程设计任务和基本要求 《电力电子技术课程设计》任务书 课程名称 电力电子技术课程设计 学生姓名 专业班级 设计题目 三相相控直流电源硬件电路设计 课程设计目的 培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 培养学生运用知识的能力和工程设计能力。 设计内容、技术条件和要求 1、技术要求 三相交流电源：线电压380V。 直流输出电压Ud：0～210V范围内连续可调。 最大负载电流输出：20A。 负载为阻感负载，且电感值较大（工作时可认为负载电流是连续平滑的直流）。 2、主要设计内容 整流变压器额定参数的计算（选择变压器次级额定电压，确定变比、初次级绕组的导线直径。计算时取导线电流密度为5A/mm2）。 晶闸管器件的电流、电压定额等参数的计算和选型。 集成触发电路的设计（包括触发电路的定向【参考教材】；触发电路推荐采用集成触发控制电路，注意需有触发脉冲输出电路）。 画出完整硬件电路图，撰写课程设计说明书，写出设计心得体会。 时间进度安排 按教学计划规定，《电力电子技术课程设计》总学时为1周，进度安排如下： 周一：布置设计任务；查阅资料，确定设计方案。 周二～周三：电路设计。 周四～周五：总结设计过程，撰写和提交课程设计说明书。 主要参考文献 《电力电子技术》（第5版），王兆安，机械工业出版社 《电力电子学——电力变换和控制技术》，陈坚，高等教育出版社 《现代功率电子技术》，苏开才，毛宗源，中国电力出版社 指导教师： 2014年11月10日 二、总体设计方案 2.1 三相桥式相控整流电路的特点 三相相控整流电路当整流容量较大，要求直流电压脉动较小,对快速性有特殊要求的场合,应考虑采用三相可控整流电路。采用三相全控桥式整流电路时，输出电压交变分量的最低频率是电网频率的6倍,交流分量与直流分量之比也较小，因此滤波器的电感量比同容量的单相或三相半波电路小得多。另外，晶闸管的额定电压值也较低。因此，这种电路适用于大功率变流装置。半控桥只有共阴极组是晶闸管，触发电路只需给共阴极组3个晶闸管送出相隔120°的单窄脉冲触发。在移相控制角a较大时，半控桥输出电压脉动较大，脉动频率也较低，同时半控桥触发脉冲间隔在120°。三相桥式全控整流电路电路特点：全控桥在工作时要向6个晶闸管送出相隔60°的双窄触发脉冲。在移相控制角a较大时，全控桥输出电压脉动小。全控桥触发脉冲间隔仅60°。 2.2．总体方案 本次设计主电路设计采用三相桥式全控整流方案。全控桥触发脉冲间隔仅60°，并且全控桥的动态响应快，系统调整及时，因此三相全控桥广泛应用在大功率系统中。整个设计主要分为主电路、触发电路以及电气隔离三个部分。 三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。 采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交