辽 宁 工 业 大 学
电力电子技术 课程设计（论文）
题目：三相桥式整流电路的设计（带反电动势的负载）
院（系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字） 起止时间： 2013.12.30-2014.1.10
本科生课程设计（论文）
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：电气工程学院 教研室：自动化
学 号 课程设计（论文）题目 110302025 学生姓名 陈绳鹏 专业班级 自动化111 三相桥式整流电路的设计（带反电动势负载） 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，多数由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。整流电路的种类很多，工业上广泛应用的三相桥式全控整流电路是从三相半波电路发展而来的。两组三相半波整流电路，一组是共阴极，另一组是共阳极串联组成。 设计任务及要求 1、确定系统设计方案，各器件的选型； 2、设计主电路、触发电路、保护电路； 3、各参数的计算（输出平均电压、平均电流、有功功率及波形分析）； 4、建立仿真模型，验证设计结果。 5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。 技术参数 输入电压：三相交流380V，50HZ 整流输出电压0~110V，电流最大值10A，反电动势 40V，电阻10欧姆 1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天） 2、 系统功能分析（1天） 3、 系统方案确定（1天） 4、 主电路、触发电路等设计（2天） 5、 各参数计算（1天） 6、 仿真分析与研究（2天） 7、 撰写、打印设计说明书（1天） 8、 答辩（1天） 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 课程设计（论文）任务
进度计划指导教师评语及成绩注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
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本科生课程设计（论文）
摘 要
整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。整流电路由主电路、滤波器和变压器组成。
本次三相桥式电路整流器的设计采用的是三相全控桥整流电路，电路设计在带反电动势负载下完成。系统电路主要包括，三相桥式整流器主电路设计，晶闸管相控触发电路设计，过电流和过电压保护电路设计三个部分，因而整个系统设计就大体从这三个电路部分来设计完成。通过MatlAB软件对主电路进行仿真获得相应的输出电压、电流波形，与理论上的输出波形进行对比。
关键词：整流；变压；触发；保护电路；MatlAB
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本科生课程设计（论文）
目 录
第1章 绪论 ................................................ 1 第2章 课程设计的方案 ...................................... 2
2.1 概述 ............................................... 2
2.2 系统组成总体结构 ................................... 2 第3章 三相桥式全控整流主电路的设计 ........................ 3
3.1 主电路设计及原理 ................................... 3 3.2 主电路设计的原理 ................................... 3 3.3 输出参数计算 ....................................... 7 第4章 外围电路设计及元件选择 .............................. 9
4.1 触发电路的设计 ..................................... 9
4.1.1 电路图的选择……………………………………………..9 4.1.2 触发电路原理说明………………………………………10 4.2 保护电路的设计 .................................... 11
4.2.1 主电路的过电压保护……………………………………11 4.2.2 晶闸管的过电压保护……………………………………12 4.2.3 晶闸管的过电流保护……………………………………13 4.3 整流变压器的参数计算 .............................. 13 第5章 三相桥式整流电路的MATLAB仿真 ...................... 15 第6章 课程设计总结 ....................................... 17 参考文献 .................................................. 18
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第1章 绪论
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体的说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。所用的电力电子器件均用半导体制成，故也称为电力半导体器件。电力电子技术所变换的“电力”，功率可以大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下。信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。
电力电子涉及由半导体开关启动装置进行电源的控制与转换领域。半导体整流控制、半导体硅整的小型化等的出现，产生一个新的电力电子应用领域。半导体硅整流、汞弧整流器应用于控制电源，但是这样的整流回路只是工业电子的一部分，对于汞弧整流器应用范围而言是有局限的。半导体硅整流的应用涉及很多领域，如汽车、电站、航空电子、高频变频器等。
整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路，大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成，在直流电动机的调速、发电机励磁调节、电解及电镀等领域得到广泛地应用。整流电路由主电路、滤波器和变压器组成。
随着科学技术的日益发展人们对电路的要求越来越高，由于在生产实际中需要大小可调的直流电源，而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定，利用它可方便得到大、中、小各种容量的直流电能，是目前获得直流电能的主要方法，得到了广泛应用。在电能的生产和传输上，目前以交流电为主。电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。要得到直流电，除了直流发电机外最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。这个方法中，整流是最基础的一步。整流，即利用具有单向导电性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。本设计主要是对三相桥式全控整流电路（带反电动势的负载）的研究。
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。整流电路的种类很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。工业上广泛应用的三相桥式全控整流电路是从三相半波电路发展而来的。
三相桥式全控整流电路与三相半波电路相比，输出整流电压提高一倍，输出电压的脉动率高，基波频率为300HZ，在负载要求相同的直流电压下，晶闸管承受的最大正方向电压将比三相半波减少一半，变压器的容量也比较小，同时三相电流平衡，无须中线。所以，三相桥式全控整流电路多用于直流电动机或要求实现有源逆变的负载。
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