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文檔簡介
1、<p><b> xxxx 學 院</b></p><p><b> 課程設計報告書</b></p><p> 題 目: 感性負載三相橋式全控 </p><p> 整流系統(tǒng)的設計與仿真 </p><p> 學 院: </p&
2、gt;<p> 專 業(yè): </p><p> 班 級: </p><p> 姓 名: </p><p> 學 號: </p><p><b> 1 引言</
3、b></p><p><b> 1.1 設計目的</b></p><p> 電力電子技術課程設計是電力電子技術課程的重要實踐環(huán)節(jié),是學習該課程后的綜合性訓練。這種訓練是通過獨立進行某一變流裝置的設計和實驗(或仿真實驗)來完成的。通過課程設計,進一步鞏固、深化電力電子技術及相關課程的基本知識、基本理論和基本技能,達到培養(yǎng)獨立分析和解決實際問題的能力;通過課程設
4、計,獨立完成一種變流裝置課題的基本設計工作,達到培養(yǎng)綜合應用所學知識和實際查閱相關設計資料能力的目的;通過課程設計,熟悉設計過程,了解設計步驟,掌握設計內容,達到培養(yǎng)工程繪圖和編寫設計說明書能力的目的,為今后從事相關方面的實際工作打下良好基礎。</p><p> 要求畫出總體設計框圖,以說明各課題由哪些相對獨立的部分組成,并以文字對原理作輔助說明。設計各個部分的電路圖,并加上原理說明,畫出輸出波形。設計整個電路
5、的電路圖,加上原理說明。</p><p><b> 1.2 設計要求</b></p><p> 1.畫出總體設計框圖,以說明各課題由哪些相對獨立的部分組成,并以文字對原理作輔助說明。</p><p> 2.設計各個部分的電路圖,并加上原理說明,畫出輸出波形。</p><p> 3.設計整個電路的電路圖,加上原理說
6、明。</p><p> 4. MATLAB仿真實驗。</p><p><b> 1.3 設計任務</b></p><p> 設計一個三相可控整流電路使其輸入電壓:三相交流380伏 、頻率為50赫茲、輸出功率2KW、負載為阻感性負載。</p><p> 三相橋式整流系統(tǒng)的研究</p><p>
7、; 三相橋式整流系統(tǒng)的觸發(fā)分析與設計</p><p><b> 設計方案</b></p><p><b> 原理圖</b></p><p> 三相橋式全控整流電流(電阻性負載)原理圖,共陰極組陰極連接在一起的3個晶閘管(VT1,VT3,VT5)。</p><p> 共陽極組陽極連接在一起的
8、3個晶閘管(VT4,VT6,VT2)導通順序:VT1-〉VT2-〉VT3-〉 VT4-〉VT5-〉VT6。</p><p> 1-1三相橋式全控整流電路(阻感性負載)</p><p> 2.2 三項全橋的工作特點</p><p> ?、?2個晶閘管同時通形成供電回路,其中共陰極組和共陽極組 各1個,且不能為同1相器件。</p><p>
9、 ?、?對觸發(fā)脈沖的要求:</p><p> 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序,相位依次差60?。</p><p> 共陰極 組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120?。</p><p> 共陽極組VT4、VT6、VT2也依次差120?。</p><p> 同一相的上下兩個橋臂,即VT1與VT4,VT3與VT
10、6, VT5與VT2,脈沖相差180。</p><p> ⑶ ud一周期脈動6次,每次脈動的波形都一樣, 故該電路為6脈波整流電路。</p><p> ?、?晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同,晶閘管承受最大正、反向電壓的關系也相同。</p><p> 阻感負載時的波形分析</p><p> 三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負載和反
11、電動勢阻感負載供電(即用于直流電機傳動),下面主要分析阻感負載時的情況,因為帶反電動勢阻感負載的情況,與帶阻感負載的情況基本相同。 </p><p> 當α≤60度時,ud波形連續(xù),電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似,各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于負載不同時,同樣的整流輸出電壓加到負載上,得到的負載電流 id 波形不同,電阻負載時 ud 波形與 id 的波形形
12、狀一樣。而阻感負載時,由于電感的作用,使得負載電流波形變得平直,當電感足夠大的時候,負載電流的波形可近似為一條水平線。圖2-2和圖2-3分別給出了三相橋式全控整流電路帶阻感負載α=0度和α=30度的波形。 </p><p> 圖2-2中除給出ud波形和id波形外,還給出了晶閘管VT1電流 iVT1 的波形,可與帶電阻負載時的情況進行比較。由波形圖可見,在晶閘管VT1導通段,iVT1波形由負載電流 id 波形決定
13、,和ud波形不同。 </p><p> 圖2-3中除給出ud波形和 id 波形外,還給出了變壓器二次側a相電流 ia 的波形,在此不做具體分析。</p><p> 圖2-2 觸發(fā)角為0度時的波形圖 圖2-3 觸發(fā)角為30度時的波形圖</p><p> 當α>60度時,阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同,電阻負載時ud波形不會出現(xiàn)負的部分,
14、而阻感負載時,由于電感L的作用,ud波形會出現(xiàn)負的部分。圖2-4給出了α=90度時的波形。若電感L值足夠大,ud中正負面積將基本相等,ud平均值近似為零。這說明,帶阻感負載時,三相橋式全控整流電路的α角移相范圍為90度。</p><p> 圖2-4 觸發(fā)角為90度時的波形圖</p><p> 2.3 集成觸發(fā)器電路圖</p><p> 三相橋式全控觸發(fā)電路由3
15、個KJ004集成塊和1個KJ041集成塊(KJ041內部是由12個二極管構成的6個或門)及部分分立元件構成,可形成六路雙脈沖,再由六個晶體管進行脈沖放大即可,分別連到VT1,VT2,VT3,VT4,VT5,VT6的門極。6路雙脈沖模擬集成觸發(fā)電路圖如圖2-5所示:</p><p> 圖2-5 集成觸發(fā)電路圖</p><p> 2.4 實驗總電路圖</p><p&g
16、t;<b> 總電路圖</b></p><p><b> MATLAB仿真</b></p><p> 3.1三相橋式全控整流電路(阻感性負載)仿真圖</p><p> 3-1三相橋式全控整流電路(電阻性負載)仿真圖</p><p> 3.2 MATLAB仿真電源參數(shù)設定</p>
17、<p><b> 3-2-1電源參數(shù)</b></p><p> 3.3 三相橋式全控整流電路(阻感性負載)仿真波形</p><p> 設置控制腳a 為0,30,60,89與其相印的波形</p><p> 3-3-1三相橋式全控整流電路(阻感性負載)a 為0</p><p> 3-3-2三相橋式全控
18、整流電路(阻感性負載)a 為30</p><p> 3-3-3三相橋式全控整流電路(阻感性負載)a 為60</p><p> 3-3-4三相橋式全控整流電路(阻感性負載)a 為90</p><p><b> 元器件清單</b></p><p> 表4-1 三相整流電路模型主要元器件</p><
19、p><b> 總結</b></p><p> 我認為本次實驗的仿真結果與預想結果沒有太大的出入,仿真圖應該是對的,但是在一些地方的處理上還不是很好。感謝老師與同學在實習過程中給出的幫助。</p><p> 通過本次課程設計使我加深了對課本專業(yè)知識的理解,平常都是理論知識的學習,在此次課程設計中,真正做到了自己查閱資料、自己解決問題,對觸發(fā)電路、保護電路等都
20、有了更深刻的理解。使我懂得了只有課堂知識是遠遠不夠的,只有把所學的知識綜合起來,從理論中得出結論,提高自己獨立思考的能力,才會對自己的將來有幫助。在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次課程設計,把以前所學過的知識重新溫故,鞏固了所學的知識。當然也遇到了很多的困難,能過討論和查閱資料,逐一解決了這些問題。通過解決課程設計的這些難點,與其說是增加了的知識,不如說培養(yǎng)了我們一個積極的心態(tài)
21、。當遇到困難時,端正態(tài)度,認真地查資料,跟老師和同學討論,以一個最積極的充滿信心的態(tài)度,最終總會解決問題。</p><p><b> 參考資料</b></p><p> 1. 電力電子技術與應用,鄭宏婕主編,福州:福建科學技術出版社,2005</p><p> 2. 電力電子技術與MATLAB仿真,周淵深主編,北京:中國電力出版社,200
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