单相桥式晶闸管有源逆变电路设计(反电势阻感负载) - 图文(2)

2020-05-05 16:40

系统仿真方法。在以上两类基本方法的基础上,还有一些用于系统(特别是社会经济和管理系统)仿真的特殊而有效的方法,如系统动力学方法、蒙特卡洛法等。 系统动力学方法通过建立系统动力学模型(流图等)、利用DYNAMO仿真语言在计算机上实现对真实系统的仿真实验,从而研究系统结构、功能和行为之间的动态关系。

二、单相桥式全控整流及有源逆变的原理

2.1 整流电路的概述

整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。 2.2 有源逆变的概述

逆变与整流相对应,直流电变成交流电。交流测接电网,为有源逆变。交流侧接负载,为无源逆变。有源逆变的条件:负载侧存在一个直流电源E,由他提供能量,其电势极性与变流器的整流电压相反,对晶闸管为正向偏置电压;变流器在起直流侧输出应有一个与原整流电压相反的逆变电压U,其平均值U

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的性质不同,直流侧是电流源,电流型逆变电路,又称为电流型逆变电路;电压型逆变电路,输出电压是矩形波,电流型逆变电路输出电流是矩形波。电压型逆变电路的特点:输出电流波形随负载而变;只有单方向传递功率的功能;故障电流较难抑制。 2.3逆变失败原因及消除方法

有源逆变失败(逆变颠覆)是指逆变时,一旦换相失败,外接直流电源就会通过晶闸管电路短路,或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,形成很大短路电流。防止逆变失败的方法:采用精确可靠的触发电路,使用性能比较好的的晶闸管,保证交流电源的质量,流出足够的的换向裕量角?等。

三、参数计算

由题意得 U2=50V β=35 P=200W E = -70V Ud=0.9U2cos( π-β)=0.9×50×cos145

= -36.86 V ·······①

Id=(Ud-E)/R ··········································② P=|EId|-Id2R············································③ 联立①、②、③得 R = 6.199 Ω Id = 5.35A

晶闸管原件的额定电压为2U2=70.71V,取2~3倍的安全储备电压,并考虑晶闸管额定电压系取200V.

晶闸管元件额定电压IT:由查表得Kf=IVT/Id =2/2, IT=KfId/1.57=2.41A

取2倍电流安全储备并考虑晶闸管原件额定电流系列取5 A.

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四、实验电路原理及结果图

实验原理图

单相桥式有源逆变原理图说明:负载侧存在一个直流电源E=70V,由他提供能量,其电势极性与单相桥式的整流电压相反,对晶闸管为正向偏置电压;在前半个周期延迟角为135度时,D1,D3导通,后半个周期D2,D4导通,如此循环,单相桥式在直流侧输出有一个与原整流电压相反的逆变电压Ud=36.86V,其平均值Ud

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晶闸管1和3门极触发电源参数

晶闸管2和4门极触发电源参数

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触发电路的原理:为简便起见,我们采用了脉冲信号发生器作为晶闸管的触发信号,其参数设定如上两图所示,其中1、3和2、4的参数只有延迟时间不同,相差半个周期,这样就使得两组晶闸管不同时触发,最重要的是脉冲信号发生器的频率和交流电源的频率相同,从而使得电路逆变的顺利进行

晶闸管触发电源的输出波形

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