三相桥式全控整流电路不可逆电力拖动系统

1、电力电子课程设计说明书 题目三相桥式全控整流电路不可逆电力拖动系统 姓名 学号 指导教师 二年衣月土日 设计题目:三相半波可控整流电路有环流可逆直流电力拖动系统 设计条件: (1)电网：380V, 50Hz 2)直流电动机额定功率15Kwx额定电压220V、额定电流79. 6A、额 定转 速3000r/mi no 3)3)变压器漏感：0.4mH 设计任务： (1) 电源变压器参数的计算。 (2) 晶闸管的选型。 (3) 平波电抗器的计算。 (4) 控制角移相范围的计算。 (5) 最小逆变角的计算。 (6) 主电路图的设计 设计要求: (1)根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大有效电流，选择晶闸

2、管的额 疋电流。 (2)分析晶闸管可能承受到的最大正 向、反向电压，选择晶闸管的额定电 压。 (3) 计算电源变压器变比，容量。 (4) 计算平波电抗器的电感值，保证电流连续。 (5) 根据设计条件，计算幻想重? =1 角，最小逆变角，最小控制角。取得控 制角移相范围O (6) 画出完整的主电路图。 :电源变压器参数的计算 1)计算变压器参数也就是求出U 2 ,由于是三相半波可控整流阻感性负载, 并且阻感负载很大，当电流连续的情况下可计算出 U 2 o首先根据公式： Ud 1. 1 7u2 cos Ud题中条件已经给出为220v,当二00时可得到U2的最小值。所以有下式: 220 U2 1.

3、17 188v 这是根据负载要求所得的一个大致的数据，考虑到裕量，可以设 U2=230vo (2) 二次侧最大有效电流的计算：电机的负载电流就是平均电流，最大负载平均电流 应当在电动机额定电流的15倍辽倍之间选择，现在选择17倍。 即是：Id 1.7 76.9 130. 73Ao 容量：变压器的容量S 3U2I2=51789VA,考虑到变压器的实际情况，变压器的 容量应选择55KVA 变比：K山当0.96。 U2 230 ：最小逆变角的计算 为了防止逆变失败，不仅逆变角不能等于零，而且不能太小，必须限制 在某一允许的最小角度内。逆变时允许采用的最小角应等于亦 式 中，为品闸管的关断时间tp折合

4、的电角度；为安全欲量角。 品闸管的关断时间切大的可达200300 m,折算到电角度 约4 5。至于 重? 角, 它随直流平均电流和换相电抗的增加而增大。 这里取4 ,70。，求得重叠角即可得到血。 I ,x_ 由公式：cos 1 ，可求得。 J2l)2S i n m Id 130. 73AO 3 Xb=1000.4 10 m二3, U2=230v =19.7 联立代入cos 1 TXB,可得到cos二0.94, 、2U2sin m 所以 min =33. 7 还需指出的是，在应用品闸管交流器的可逆直流拖动系统中， 由于限制逆变角不 得小于 min,为此整流控制角也必须不得小于mine所以min

5、 min,从而保证电路从整 流到逆变时，保证调节总能使交流器输出的最大逆变电压和电枢电动势的最大 值相平衡，满足 Em Ud的条件，避免产生过电压。 :验证是否符合要求： 根据公式：Ud必01Id 130. 73; Xb=1 000.4 10 3: m=3; Ud 8vo 由于Ud 1.17U 2 cos Ud =33. 7电二230 丫，则山二215v。可以满足负载要 求。 四，品闸管的选型 (1) 电流：因为流过电动机的额定电流就是平均电流，二次回路中负载的最大 平均电流为I dmax 1.7 I N =1 30. 73A，所以流过晶闸管的最大平均电流为 _1 _ I dTmax I d

6、max 3. 6 3 1 取大有效值IT max = 7- I dmax =75A，所以流过晶闸管的额定电流 I t(av)4 2 95. 5A 1.57 (2) 电压：晶闸管电压定额(一般取额定电压为正常工作电压时晶闸管所承受峰 值 电压的2-3倍) U n 二(23)包 故品闸管的额定电压UNq以取为1400Vo 所以晶闸管额定电压取为1400V,额定电流取100Ao (3) 计算电流，电压的波形: 五，根据电路参数计算平波电抗器的电感值。 为了保证电流的连续，平稳负载电流的脉动，一般在电路中要增加平波电抗器， 保证整流电流在较大范围内连续，平波电抗器要选择合适的电感值从而保证电流 的连续。在三相半波可控整流电路中L 1.46与最小电流一般取得电动机额定 I d min 值的5%10% （这里取得为5%），即Gin 5%In 11.5Ao 可得 L=1.46 -23-二2. 6mo 130. 73 六，控制角移相范围 根据逆变工作时 所以控制角移相范围为：34 146 min min min 二33. 7 七，主电路图 儿结论 做完这次设计以后，我又巩固了书本，系统的将以前学过的知识又重新温习了一 下。加深了对三相半波可控整流电路的理解，更加牢固的掌握了这方面的知 识。通 过这次课程设计也发现了一些以前学习上的问题。比如，掌握的知识不够 牢固，很多知识