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1、中北大学课程设计任务书 08/09 年第 一 学期学 院： 信息和通信工程学院 专 业： 自动化 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： 三相桥式全控整流电路设计 起 迄 日 期： 1 月 5 日 1 月 11 日 课程设计地点： 中北大学 指 导 教 师： 刘长明 系 主 任： 王忠庆 下达任务书日期: 09 年1月 4日课 程 设 计 任 务 书1设计目标： 经过熟练Multisim软件，EWB仿真软件，依据所学电力电子技术课程知识，设计一个以基础为主带有一定综合性应用电路并进行仿真。2设计内容和要求一、试验内容：三相桥式全控整流电路设计：画出三相桥式全控整流电路图，输入交流电压110
2、v，经过仿真软件观察电阻负载时为30，60，90时负载上输出电压波形及晶闸管端电压波形；分析其改变原因。二、试验原理：（1）仿真电路图由三相电源、六个晶闸管及对应触发信号源加上四通道示波器一个组成。（2）对触发脉冲宽度及相位要求时门极触发脉冲需要大于60宽脉冲或间隔60双窄脉冲。共阴极正组每只晶闸管门极脉冲相位差为120度。共阳极每只晶闸管门极脉冲相位差为120。接在同一项上晶闸管门极脉冲相位差为180度。接图方法是确保晶闸管触发次序为1-2-3-4-5-6。（3）在晶闸管需导通区域仅用初始一个窄脉冲去触发方法称“单窄脉冲触发” ，每个元件除了在各自换流点处有一个脉冲之外，还在60度电角度以后
3、下一个导通元件导通时刻补了一个脉冲。所补脉冲在电流连续稳态工作时并不起任何作用，但它却是电路开启及在电流断续时使电路正常工作所不可缺乏，这种触发方法称之为“双窄脉冲触发”。 若把上面双窄脉冲连成一个宽脉冲，电路当然也可正常工作，这种触发方法称之为“宽脉冲触发” 。因为共阴极晶闸管是在正半周触发，共阳极组是在负半周触发，所以接在同一相两个晶闸管触发脉冲相位应该相差180。（4）因为电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必需对两组中应导通一对晶闸管同时有触发脉冲。为了达成这个目标，能够采取两种措施；一个是使每个脉冲宽度大于60（必需小于120），通常取80100，称为宽脉冲触发。另一个是在触发某一号晶
4、闸管时，同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，使共阴极组和共阳极组两个应导通晶闸管上全部有触发脉冲，相当于两个窄脉冲等效地替换大于60宽脉冲。这种方法称双脉冲触发。整流输出电压，也就是负载上电压。整流输出电压应该是两相电压相减后波形，实际上全部属于线电压，波头、均为线电压一部分，是上述线电压包络线。相电压交点和线电压交点在同一角度位置上，故线电压交点一样是自然换相点，同时亦可看出，三相桥式全控整流电压在一个周期内脉动六次，脉动频率为6 50=300赫，比三相半波时大一倍。三、 三相桥式全控整流电路设计：1、画出三相桥式全控整流电路图，输入交流电压110v图所表示：2、电压波形仿真图a、当=30时负载
5、上输出电压波形及晶闸管端电压波形分别图所表示： 负载上电压输出波形 晶闸管端电压波形b、当=60时负载上输出电压波形及晶闸管端电压波形分别图所表示： 负载上电压输出波形 晶闸管端电压波形c、当=90时负载上输出电压波形及晶闸管端电压波形分别图所表示： 负载上电压输出波形 晶闸管端电压波形四、分析改变原因： （1）三相桥式全控整流电路在任何时刻全部必需有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，另一个是共阳极组，只有它们能同时导通，才能形成导电回路。 （2） 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路串联，所以和三相半波整流电路一样，对于共阴极组触发脉冲要求是确保晶闸管l、3和5依次导通
6、，所以它们触发脉冲之间相位差应为120。对于共阳极组触发脉冲要求是确保晶闸管2、4和6依次导通，所以它们触发脉冲之间相位差也是120。（3）因为共阴极晶闸管是在正半周触发，共阳极组是在负半周触发，所以接在同一相两个晶闸管触发脉冲相位应该相差180。（4）三相桥式全控整流电路每隔60有一个晶闸管要换流，由上一号晶闸管换流到下一号晶闸管触发，触发脉冲次序是：1234561，依次下去。相邻两脉冲相位差是60。 (5) 因为电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必需对两组中应导通一对晶闸管同时有触发脉冲。为了达成这个目标，能够采取两种措施；一个是使每个脉冲宽度大于60（必需小于120），通常取80100，
7、称为宽脉冲触发。另一个是在触发某一号晶闸管时，同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，使共阴极组和共阳极组两个应导通晶闸管上全部有触发脉冲，相当于两个窄脉冲等效地替换大于60宽脉冲。这种方法称双脉冲触发。 （6）依据上述条件，再依据出发角不一样，即可得出负载电压改变时波形和晶闸管端电压波形，且它们全部为线电压。3设计工作任务及工作量要求包含课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：（1）查阅资料，确定系统设计方案（2）说明设计原理，电路图，软件仿真结果。（3）撰写课程设计说明书课 程 设 计 任 务 书4关键参考文件：电力电子技术基础 冷增祥，徐以荣编现代电力电子技术 张立、赵永健主编电力电子和运动控制系统李鹤轩、张力主编现代电力电子技术及应用王唯平主编电力电子变流技术 王兆安、黄俊主编电力电子技术 丁道宏主编5设计结果形式及要求：课程设计说明书1份设计原理分析1份电路及仿真结果1份6工作计划及进度：1月5日 搜集整理资料，确定控制方案1月6日 1月7日 设计电路1月8日 1月9日 进行仿真1月10日 撰写课程设计说明书1月11日 答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日