电力电子技术设计论文单项桥式全控整流电路.doc
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1、江苏经贸职业技术学院电力电子技术 题目:电力电子技术课程设计姓 名: 许丽丽学 号: 1427031102班 级: 14电子(单)课程名称: 电力电子技术提交日期: 2016 年 10 月 10 日摘要单相桥式全控整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,其效率高原理及结构简单在单相整流电路中应用最多。本文以单相桥式全控整流电路为研究对象,介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理,从总电路出发选择适当的晶闸管触发电路,并设计保护电路使电路安全有效的运行,最终达到整流目的。并对MATLAB中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明,在此基础上运用MATLAB软件中Simulink模块对主电路的
2、仿真进行了设计,实现了对单相桥式全控整流电路的仿真,并对仿真结果进行分析。SummarySingle-type all-controlled rectifier circuit is most basic to convert AC to DC circuit, its high efficiency principle and most simple application in single-phase rectifier circuit. Object with a single full-controlled rectifier circuit for this paper intro
3、duces single phase bridge full controllable rectification circuit works, selected from the General circuit suitable thermistor trigger circuit and protection circuit is designed to make safe and effective running circuit, and ultimately achieve the purpose rectifier. In MATLAB and the electricity re
4、quired to power electronics module gives a brief description of the system, based on the use of MATLAB software Simulink module in the main circuit design with simulation and realizes of single fully-controlled rectifier circuit simulation and analysis of the simulation results.目录一 综述31.1 电力电子技术31.2
5、 整流电路3二 电路设计和仿真设计42.1 主电路设计42.2 晶闸管的选取52.3 变压器的选取62.4 仿真软件说明32.5 仿真模型搭建32.6 仿真分析3三 整流电路的计算和选型123.1 整流电路的计算123.2 选型12四课程设计总结13参考文献14一、综述1.1 电力电子技术电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制技术。在电气自动化专业中成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的不可缺少的专业基础课。本课程体现了弱电对强电的控制,又具有很强的时间性。能够理论联系实际,在培养自动化专业人才中占有重要地位。它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸
6、管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWN控制技术、交流调压、直流斩波以及边变频电路的工作原理。1.2 整流电路整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备,整流电路的应用十分广泛。工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置;电气化铁道、电动汽车、飞机、船舶等交通运输工具中也广泛采用整流电力电子技术;各种电子装置如通讯设备中的程控和交换机所用的直流电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成的直流电源供电,可以说有电源的地方就有电力电子技术的设备。二电路设计21
7、主电路设计单相桥式全控整流电路的主电路是由VT1,VT2,VT3,VT4四个晶闸管组成,其中晶闸管VT1,VT2为一组桥臂,晶闸管VT3,VT4为另一组桥臂。VT1和VT4的脉冲触发相同,VT2和VT3脉冲出发相同。如图2.1所示。图2.1主电路原理图及工作波形在电源电压u2正半周期间,VT1、VT4承受正向电压,若在触发角处给VT1、VT4加触发脉冲,VT1、VT4导通,电流从电源a端经VT1、负载、VT4流回电源b端。当u2过零时,流经晶闸管的电流也降到零,VT1和VT4关断。在电源电压u2负半周期间,仍在触发延迟角处触发VT2和VT3,VT2和VT3导通,电源从b端流出,经过VT3、R1
8、、VT2流回电源a端。到u2过零时,电流又降为零,VT2和VT3关断。此后又是VT1和VT4导通,如此循环的工作下去。2.2 晶闸管的选取晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又被称为可控硅整流器,俗称可控硅。晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个级:阳极,阴极和门极;晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛用于可控电流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中本次设计的单相全控桥式整流电路中的晶闸管接在220v交流电路中,通过晶
9、闸管电流的有效值为:2.3 变压器的选取变压器是一种静止的装置,它是依靠磁耦合的作用,将一种等级的电压与电流转换为另一种等级的电压与电流,起着传递电能的作用。单相桥式全控整流电路带电阻负载,由以上可知变压器二次电流有效值I2.所以变压器容量至少为:2.4 仿真软件说明本次系统仿真采用目前比较流行的控制系统仿真软件MATLAB,MATLAB的最突出特点就是简洁。MATLAB用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的是最直观的、最简洁的软件开发环境。Simulink是MATLAB的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模
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