单相交流调压电路课程设计

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1、实习报告实习名称:电力电子课程设计院系名称：电气与信息工程学院专业班级：电气工程及其自动化10-1学生姓名：学号：指导教师：黑龙江工程学院教务处制201年12月16实习名称电力电子课程设计实习时间2012年月日至2012年月日共2周实习单位或实习地点实习单位评语：（分散实习填）签字：公章：年月日指导教师评语：成绩指导教师签字：年月日注：后附实习总结。其内容应包括：实习目的、实习内容、实习结果及实习心得等项目。16目录16绪论交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。

2、在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交

3、流稳压器等合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制简便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属耗也少。16一电路设计的目的及任务1.1设计目的电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告、制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。1.2技术参数（1）输入电压：单相交流220V，50Hz；（2）输出功率：0.5Kw；（3）用集成电路电路组成控制

4、电路；（4）负载性质：电阻；（5）对电路进行设计、计算与说明；（6）计算所用元器件型号参数。1.3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）若采用整流变压器，确定变压器变比及容量。（5）触发电路设计或选择。（6）绘制相关电路图。（7）完成4000字左右说明书。（8）进行设计方案的比较，并选定设计方案。（9）完成单元电路的设计和主要元器件的说明。16（10）完成主电路的原理分析，各主要元器件的选择。（11）驱动电路的设计。（12）电路的仿真。1.4设计方案选择采用两个普

5、通晶闸管反向并联设计单相交流调压电路。二．单相交流调压主电路设计及分析所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。此外，在高电压小电流或低电压大电流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。2.1电阻性负载由于题目要求输出电压范围为

6、0～100V，所以方案可选电阻性负载或阻感性负载。本电路采用单相交流调压器带阻感负载时的电路图如图2-1所示，在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸管VT1，VT2相连。图2-1电阻性负载电路图162.1.1电阻性负载的交流调压器的原理分析其晶闸管VT1和VT2反并联连接，与负载电阻R串联接到交流电源上。当电源电压U2正半周开始时刻触发VT1，负半周开始时刻触发VT2，形同一个无触点开关。若正、负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2，则负载电压有效值随α角而改变，实现了交流调压。移相角为α时的输出电压u的波形，波形如图2

7、-2所示。图2-2输入输出电压及电流波形图2.2过电压的产生与保护过压保护要根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的保护电路，当达到一定电压值时，自动开通保护电路，使过压通过保护电路形成通路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件。为了达到保护效果，可以使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中当电路中出现电压尖峰电压时，电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制电路中的过压。与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中的电感与电容产生振荡，过电压保护电路如图2-8所示。

8、16图2-8RC阻容过电压保护器电路图2.3过电流的产生与保护当电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流。当器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障、出现过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败，以及交流电源电压过高或过低、缺相等，均可引起过流。由于电力电子器件的电流过载能力相对较差，必须对变