单相交流调压电路（1000W）电力电子技术 课程设计.doc

PAGE 电力电子技术 课程设计（论文） 题目：单相交流调压电路（1000W） 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师签字： 教师职称： 起止时间：09-7-6至09-7-12 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：电气 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 单相交流调压电路（1000W） 课程设计（论文）任务 将单相220V交流电转换为连续可调的交流电，为1台电阻炉供电。 一、技术要求 输入单相交流220V电源。 输出电压Ud在0～220V连续可调。 输出最大功率1000W。 二、设计任务 1、方案的经济技术论证。 2、主电路设计。 3、通过计算选择整流器件的具体型号。 4、设计合适的触发电路。 5、绘制主电路图。 6、课程设计总结 指导教师评语及成绩 平时考核： 设计质量： 论文格式： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 PAGE 17 目 录 第1章 课程设计方案 1 1.1概述 1 1.2 系统总体结构 1 第2章 课程设计内容 3 2.1 3 2.2 5 2.3 7 2.4 8 第3章 课程设计总结 9 参考文献 9 10 第一章 课程设计方案 1.1交流调压电路概述 把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流电力。这种电路不改变交流电的频率，称为交流电力控制电路。在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便的调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。交流调压电路可分为单相交流调压电路和三相交流调压电路。单相交流调压电路是后者的基础，和整流电路一样，交流调压电路的工作情况也和负载性质有着很大的关系，因此分别对电阻负载和阻感负载分别予以讨论。 1.2 系统总体结构 将一种交流电能转换为另一种交流电能的过程称为交流-交流变换过程，凡能实现这种变换的电路为交流变换电路。对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。结构原理简单。该方案是由变压器、触发电路、整流器、以及一些电路构成的，为一台电阻炉提供电源。输入的电压为单相交流220V，经电路变换后，为连续可调的交流电。下图为系统总体结构框图。 220V交流输入 220V交流输入 交流调压环节输出连续可调的交流电 交流调压环节 输出连续可调的交流电 触发电路 触发电路 图1 系统结构框图 图1中的220V为交流市电输入，经过调压环节的变压器等电路转换为连续可调的交流电，输出连续可调的交流电源部分作用：为电阻炉提供电源。 第2章 课程设计内容 2.1 单相交流调压电路工作情况与负载性质的关系 2.1.1电阻性负载 图2.1 电阻负载单相交流调压电路 图2.1为电阻负载单相交流调压电路图。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U1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角电源α进行控制就可以调节输出电压。正负半周α起始时刻（α=0）均为电压过零时刻。在稳态情况下，应使正负半周的α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（也是电源电流）和负载电压的波形相同。 上述电路在开通角为α时，负载电压有效值U0、负载电流有效值I0、晶闸管电流有效值IT和电路的功率因数分别为： 负载电压有效值? (4-1) 负载电流有效值? (4-2) 晶闸管电流有效值? (4-3) 功率因数?? ; (4-4) 从图2.1及上式中可以看出，输出电压与??的关系：移相范围为0≤??≤π。??=0时Uo=U1，最大，?的增大，Uo降低，??=π时，Uo=0。λ与??的关系：??=0时，λ=1，??增大，输入电流滞后于电压且畸变，λ降低 u的正半周内，晶闸管V1承受正向电压，当ωt＝α时，触发V1使其导通，则负载上得到缺α角的正弦半波电压， 当电源电压过零时，V1管电流下降为零而关断。在电源电压u的负半周，V2晶闸管承受正向电压，当ωt＝π＋α时，触发V2使其导通，则负载上又得到缺α角的 正弦负半波电压。持续这样的控制， 在负载电阻上便得到每半波缺