三相桥式全控整流电路毕业设计论文(2)

2018-12-27 16:28

表1 三相桥式全控整流电路晶闸管工作情况 时 段 共阴极组中导通的晶闸管 共阳极组中导通的晶闸管 整流输出电压ud I VT1 II VT1 III VT3 VT6 VT2 VT2 ua-ub=uab IV VT3 ua-uc=uac V VT5 ub-uc=ubc VI VT5 时 段 共阴极组中导通的晶闸管 共阳极组中导通的晶闸管 整流输出电压ud VT4 VT4 VT6 ub-ua=uba uc-ua=uca uc-ub=ucb 从表中,我们可以总结出三相桥式全控整流电路的一些特点: (1)每个时刻均需2个晶闸管同时导通,形成想负载供电的回路,其中一个是共阴极组的,一个是共阳极组的,且不能为同一相的晶闸管。 (2)对触发脉冲的要求:6个晶闸管的脉冲按VT1-〉VT2-〉VT3-〉 VT4-〉VT5-〉VT6的相序,相位依次相差60度;VT1,VT3,VT5的脉冲依次相差120度,共阳极组VT4,VT6,VT2也依次相差120度;同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2脉冲相差180度。 (3)整流输出电压Ud一周期脉动6次,每次脉动的波形一样,故该电路为6脉波整流电路 (4)在整流电路合闸启动过程中或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。为此,可用两种方法:一种是使脉冲宽度大于60度(一般去80°-100°),成为宽脉冲触发。另一种方法是:在出发某个晶闸管时,给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。即用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差60°,脉宽一般为20°-30°,即为双脉冲触发。 6

一般三相桥式全控整流电路都是给阻感负载和反电动势阻感负载比如直流电动机供电。直流电动机可以看做是阻感负载的一种,它的波形图和三相桥式全控整流电路带阻感负载的波形图基本上是一致的,以下就为三相桥式全控整流电路带阻感负载a =0?的波形图。

图3 三相桥式全控整流电路带阻感负载a =0?的波形图

当a ≤60?时,Ud波形连续,电路的工作情况十分相似,各个晶闸管的通断情况,输出整流电压Ud波形,晶闸管承受的电压波形等都是一样的。

而当a >60?时,带阻感负载时的工作情况就和带电阻负载时有不同之处了。带阻感负载时,由于有电感L的作用,Ud波形会出现负的部分。若电感L的值足够大的话,Ud中正负面积可以认为基本相等,这样的话平均值就近似为零了。而电阻负载时,ud波形不会出现负的部分。所以我们可知带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a角移相范围为0°~90?。

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图4三相桥式全控整流电路带阻感负载a =90?的波形图

从上图我们可以看到,如果电感值等于90°时,Ud中正负面积可以认为基本相等,这样的话平均值就近似为零了。而整流输出电压是不能为负的,所以带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a角最大值为90°。

其实三相桥式全控整流电路带负载不同,波形的区别不是很大,主要的区别在负载的电流波形上,因为如果是阻感负载的话,电感有平波的作用,在电感为无限大时,我们可以看做输出电流波形为一条直线。但是电感不可能无限大,而且直流电动机的电感也不是很大,所以还是会有纹波,而且如果出现电流断续的情况的话,那么电动机的机械特性将会很软,所以为了克服这个缺点,我们一般会给主电路中直流输出侧,直流电动机串联了一个平波电抗器。平波电抗器的作用是用来减少电流的脉动和延长晶闸管的导通时间。只要电感为足够大时就能使电流连续了,就不会出现时电动机机械特性很软的情况了。这样也可以近似的将负载电流特性看为一条水平的直线。

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2.2系统触发电路

2.2.1 KJ004芯片

KJ004芯片,又叫做晶闸管移相触发集成电路。它是双列式直插式集成电路,由于它可以输出两路相位互差180°的移相脉冲,正负半周脉冲相位比较均衡,并且输出负载能力大,移相性能好,,而且它对同步电压要求低,目前广泛应用于单相、三相全控桥式晶闸管的双脉冲触发。

它的管脚图如下,为16脚芯片。

图5 KJ004的管脚排列

表2 KJ004的引脚说明 引脚号 1 符号 V1 功能 同相脉冲输出端 用法 接正半周导通晶闸管的脉冲功率放大器及脉冲变压器 2 3 4 NC Ct V+ 空脚 锯齿波电容连接端 通过电容接4脚 同步锯齿波输出端 通过电阻移相综合端 5

V_ 工作负电源输入端 接用户系统负电源 9

6 7 8 NC GND Vt 空脚 地端 控制电源地端 同步电源信号输入接同步变压器 端 9 V 移相、偏置及同步使用时分别通过三信号综合端 个等值电阻接锯齿波、偏置电压及移相电压 10 11 12 NC Vp Vw 空脚 方波脉冲输出端 脉冲信号输入端 通过电容接12脚 分别通过一个电阻与电容接电源及11脚 13 Vc 负脉冲调制及封锁接调制脉冲源输出控制端 或保护电路输出 14 Vc+ 正脉冲调制及封锁接调制脉冲源输出控制端 或保护电路输出 接负半周应导通晶闸管的脉冲功率放大器及脉冲变压器 15 OUT 反相脉冲输出端 16 Vcc 系统工作正电压输接控制电路电源 入端 我们按照以上的管脚说明来接外部电路图,其中每个管脚都要按照说明来接,较为复杂,在集成触发电路中我列出了电路图。 2.2.2 KJ041芯片

KJ041芯片,又称为六路双脉冲形成器。将它和三个KJ004连接到一起就可以达到六路双脉冲触发电路,这样三相桥式全控整流电路的各个晶闸管就可以按

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