毕业设计--电力电子可控整流技术

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1、摘　要可控整流电路技术在工业生产上应用极广。如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。整流器的输入端一般接在交流电网上。为了适应负载对电源电压大小的要求，或者为了提高可控整流装置的功率因数，一般可在输入端加接整流变压器，把一次电压U1，变成二次电压U2。由晶闸管等组成的可控整流主电路，其输出端的负载，可以是电阻性负载（如电炉，电热器，电焊机，和白炽灯等）、大电感性负载（如直流电动机的励磁绕组，滑差电动机的电枢线圈等）以及反电动势负载（如直流电动机的电枢反电动势，充电状态下的蓄电池等）。以上负载往往要求整流能输

2、出在一定范围内变化的直流电压。为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚，就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间，这样负载上直流平均值就可以得到控制。该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，根据三相桥式全控整流电路对触发电路的要求，采用同步信号为锯齿波的触发电路，设计时采用恒流源充电，输出为双窄脉冲(也可为单窄脉冲)，脉冲宽度在8°左右。本触发电路分成三个基本环节：同步电压形成、移相控制、脉冲形成和输出。此外，还有双窄脉冲形成环节。同时考虑了保护电路和缓冲电路，通过参数计算对晶闸管进行了选型，也对直流电动机进行了简单的介绍。关键词　可控整流晶

3、闸管触发电路缓冲电路30目录前言……………………………………………………………………………………9第1章主电路设计……………………………………………………………101.1主电路的选取方案………………………………………………………101.2工作原理……………………………………………………………………101.3对触发脉冲的要求………………………………………………………11第2章主电路元件选择………………………………………………………13第3章整流变压器额定参数计算…………………………………………153.1二次相电压U2……………………………………………………………153.

4、2一次与二次额定电流及容量计算…………………………………16第4章平波电抗器电感的计算……………………………………………18第5章触发电路的设计………………………………………………………195.1形成与脉冲放大环节……………………………………………………205.2锯齿波形成与脉冲移相环节…………………………………………215.3同步信号与主回路的相位关系………………………………………235.4脉冲形成和放大……………………………………………………………23第6章驱动电路与保护电路的设计……………………………………256.1电力电子器件驱动电路概述……………………………

5、……………256.2典型全控型器件的驱动电路…………………………………………256.3电力电子器件的保护……………………………………………………26第7章缓冲电路的设计………………………………………………………2830第8章直流电机的构造及工作原理………………………………………318.1直流电动机的构造………………………………………………………318.2直流电机的工作原理……………………………………………………32第9章总结…………………………………………………………………………33参考文献………………………………………………………………………………3530前言当今，

6、自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展，而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用，直流调速系统是自动控制系统的主要形式。　　由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统(简称KZ—D系统)和旋转变流机组及其它静止变流装置相比，不仅在经济性和可靠性上有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。整流电路广泛应用于工业中。它可按照以下几种方法分类：1.按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；2.按电路结构可分为桥式电路和零式电路；3.按交流输入相数分为单相电路和多相电路；4.按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。一般当

7、整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路等。可控硅虽然有许多优点，但是它承受过电压和过电流的能力较差，很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。为了使器件能够可靠地长期运行，必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施。为此，在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护；在直流负载侧并联电阻和电容构成直流侧过电压保护；在可控硅两端并联电阻和电容构成可控硅关断过电压保护；并把快速熔断器直接与可控硅串联，对可控