电力电子技术应用 莫正康 第3章

3章 交流-直流变换电路 课后复习题第1部分：填空题1.电阻负载的特点是 电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能 ，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0° ≤a ≤ 180° 。

2.阻感负载的特点是 电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变 ，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0°≤a ≤ 180° ，2 ，续流二极管承受的最大反向电压2 （设U 2为相电压有效值）。

3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为 0° ≤a ≤ 180° ，2 和2 ；带阻感负载时，α角移相范围为 0° ≤a ≤ 90° ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为22U 2 ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个 平波电抗器(大电感) 。

4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ = 180°-2δ ; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = 0° 。

5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与 单相全波可控整流电路 的波形基本相同，只是后者适用于 较低 输出电压的场合。

6.2 ，随负载加重U d 逐渐趋近于0.9 U 2，通常设计时，应取RC≥ 1.5~2.5T ，此时输出电压为U d ≈ 1.2 U 2(U 27.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm 2 ，晶闸管控制角α的最大移相范围是 0°≤a ≤90° ，使负载电流连续的条件为 a ≤30° (U 2为相电压有效值)。

8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 120° ，当它带阻感负载时，α的移相范围为 0°≤a ≤90° 。

三相桥式全控整流电路的设计与仿真目录第一章绪论 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 设计意义 (2)第二章设计总体思路 (3)2.1设计要求 (3)（1）设计指标 (3)2.2设计思路 (3)2.3基本原理 (4)2.4基本框图 (5)第三章单元电路设计 (5)3.1 主电路 (5)3.2 触发电路 (7)3.3 保护电路 (11)第四章电路分析与仿真 (14)4.1三相桥式全控整流电路 Matlab仿真电路图（阻感负载） (14)仿真电路图 (14)阻感负载仿真图 (15)总结 (19)附录 (20)1、主电路图 (20)2、触发电路图 (21)3、总电路图 (22)参考文献 (24)1第一章绪论1.1设计目的1、通过对三相桥式电路的设计,掌握整流电路的工作原理,提高我们的运用科学理论知识能力、工程实践能力2、通过系统建模和仿真，掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。

1.2设计意义电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）和高效利用能源均至关重要。

我国目前仍旧是一个发展中的国家，尚处于前工业化阶段，传统产业仍然是我国国民经济的主力军，因此在近期或在较长一段时期内，传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。

而电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输是传统产业的重要支柱，这些产业技术水平的高低直接关系到我国工业基础的强弱。

毫无疑问，电力电子技术是提高这些产业技术水平的重要手段，它是对我国传统产业实现技术改造、建立自动化工业体系的关键应用技术。

下面就电力电子技术在国民经济各部门的应用进行简要讨论。

概括起来说，电力电子技术主要应用于电机调速传动、工业供电电源、电力输配电和照明四大方面。

自20世纪50年代末开始，电力电子技术在应用需求的推动下迅速发展成一门崭新的技术。

可以预见，在21世纪，电力电子技术2在现代化社会的建设中的应用将起着重要作用并得到飞跃性的发展。

换相重叠角的影响：当β >γ 时，换相结束时，晶 闸管能承受反压而关断。
a b iVT1 c iVT2
LB VT1
LB VT2 LB VT3
如果β < γ （从图3.6右
iVT3
下角的波形中可清楚地
看到），该通的晶闸管 （VT2）反而关断，而 ud
o ua
ub
uc
应关断的晶闸管（VT1)
继续导通。这样会使得 O
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。03:08:4603:08:4603:08Sunday, December 13, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.1320.12.1303:08:4603:08:46December 13, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年12月13日上午3时8分20.12.1320.12.13
逆变失败（逆变颠覆）——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，造成器件和变压器损坏。
★ 1. 逆变失败的原因
（1）触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸 管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不 能正常换相； （2）晶闸管发生故障，该通时不通,而不该导通的通了； （3）交流电源缺相或突然消失； （4）换相的裕量角不足，引起换相失败。
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午3时8分46秒 上午3时 8分03:08:4620.12.13
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课程设计课程名称电力电子技术课题名称SG3525斩控式交流调压电路专业自动化班级 0502学号姓名指导教师目录第一章，概述第二章，设计总体思路2.1系统总体方案确定2.2交流斩波调压的基本原理第三章，主电路设计与分析3.1主要技术条件及要求3.2开关器件的选择3.3主电路计算及元器件参数选型3.4主电路结构设计3.5主电路保护设计第四章，单元控制电路设计4.1主控芯片的详细说明4.2开关管IGBT驱动电路的设计4.3过零检测及续流触发电路4.4控制保护电路设计4.5谐波分析第五章，总结与体会附图一参考资料评分表第1章概述在工业生产及日用电气设备中，有不少交流供电的设备采用控制交流电压来调节设备的工作状态，如加热炉的温度、电源亮度、小型交流电机的转速等。

这样就需要设计一种交流调压电路来控制，其基本原理是把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,通过对晶闸管的控制就可以控制交流电力。

在每一个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。

用在电热控制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等场合。

采用晶闸管作为开关元件的典型单相交流调压电路如图1所示。

常用通断控制或相位控制方法来调节输出电压。

交流调压电路也广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。

在供用电系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。

此外，在高压小电流或低压大电流中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联，同时，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。

这都是十分不合理的。

采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。

这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

交流调压是指把一种交流电变成另一种同频率，不同电压交流电的变换。