5号电力电子课设任务书斩控式单相交流调压电路设计05

单相调压电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单相调压电路的基本原理及其工作过程。

2. 学生能够准确地描述单相调压电路中各个组件的作用及相互关系。

3. 学生能够运用所学的单相调压电路知识，分析并解决简单的实际问题。

技能目标：1. 学生能够正确绘制单相调压电路图，并识别其中的关键元件。

2. 学生通过实验和操作练习，掌握单相调压电路的搭建和调试方法。

3. 学生能够运用计算工具对单相调压电路的参数进行计算和优化。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术的学习兴趣，增强对电路学习的积极性和主动性。

2. 学生通过小组合作完成实验，培养团队合作精神和解决问题的能力。

3. 学生能够认识到单相调压电路在现代科技中的应用，增强对科学技术的尊重和责任感。

课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以理论讲授和实验操作相结合的方式进行，旨在帮助学生建立扎实的电子技术基础。

学生特点分析：考虑到学生所在年级，已具备一定的电子技术基础和实验操作能力，但独立分析和解决问题的能力尚需培养。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过启发式教学引导学生主动探索，提高学生的实践能力和创新能力。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估的准确性。

二、教学内容1. 理论知识：- 单相调压电路的基本原理- 单相调压电路的组成部分及各部分功能- 单相调压电路的运行特性分析- 电压调节原理及其在单相调压电路中的应用2. 实践操作：- 单相调压电路图的绘制与识别- 单相调压电路的搭建与调试- 参数计算与优化方法3. 教学大纲安排：- 第一阶段：单相调压电路基本原理及组成部分的学习（1课时）- 第二阶段：单相调压电路运行特性分析及电压调节原理（1课时）- 第三阶段：实践操作，包括电路图绘制、搭建、调试及参数计算（2课时）4. 教材章节及内容：- 教材第3章第2节：单相调压电路基本原理- 教材第3章第3节：单相调压电路的组成部分及功能- 教材第3章第4节：单相调压电路的运行特性分析- 教材第3章第5节：电压调节原理及在单相调压电路中的应用教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，以帮助学生掌握单相调压电路的相关知识，提高实际操作能力。

度要求不高且热惯性较大的电热负载。当对控温精度要求较
高、较严时，则必须采用闭环控制的自动调节装置。
第5章 交流调压电路
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图5-11 (a) 单结晶闸管产生的锯齿波形；(b) 直流开关B点波形；(c) 直流开关C
(d) 正弦电源波形；(e) 同步电压信号波形；(f) 晶闸管V6 (g) 晶闸管V7触发脉冲；(h)调功电路输出电压波形
第5章 交流调压电路
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图5-2 电阻性负载单相交流调压电路工作波形
第5章 交流调压电路
负载电压的有效值为
负载电流的有效值为
6 (5-1) (5-2)
第5章 交流调压电路
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5.1.2 电感性负载
电感性负载单相交流调压电路及波形如图5-3所示。图中， ug1、ug2为晶闸管V1、V2的宽触发脉冲波形，R、L负载是交 流调压器的最一般的负载。其工作情况同可控整流电路带电
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图5-8 (a) 单相交流调功器；(b) 三相交流调功器
第5章 交流调压电路
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图5-9 单相交流零触发开关电路的工作波形
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这样可使负载得到完整的正弦波电压和电流。由于晶闸
管是在电源电压过零的瞬时被触发导通，这就可以保证瞬态
负载浪涌电流和触发导通时的电流变化率(di/dt)大大减小， 从而使晶闸管由于di/dt过大而失效或换相失败的几率大大 减少。
③ 加在晶闸管上正、反向最大电压为电源电压的最大值， 即
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(2) 电感性负载的功率因数角为
最小控制角为αmin=f=π/4。
故控制角的范围为π/4≤α≤π。
最大电流发生在αmin=f=π/4，负载电流为正弦波，其有效

电力电子技术课程报告姓名：学号：班级：指导老师：专业：时间：目录一、前言二、课程设计的名称三、课程设计的目的四、设计方案的论证设计结果分析五、课程设计体会与总结六、参考文献前言电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。

在进行交流—交流变换时，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。

其中，只改变电压、电流而而不改变交流频率的电路成为交流交流电力控制电路，包括交流调压电路，交流调功电路，交流电力电子开关等；在改变电压电流的同时，不需要该变其频率的交流—交流变频电路成为交交变频电路，即直接把一种频率的交流变频变换成另一种频率或可变的交流。

因此，也称为直接变频电路。

另外，还有一种交直交变频电路。

先将交流整流成直流，再将直流经无缘逆变电路变换成频率可变的交流电能，这种带有中间直流环节的变频电路也称为间接变频电路。

用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便的调节输出电压有效值。

可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。

采用这种方法，可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管，只需要二极管，而且可控级仅在一侧，从而简化结构，降低成本。

交流调压器与常规的交流调压变压器相比，它的体积和重量都要小得多。

交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波，其谐波分量较大，功率因数也较低。

二、课程设计名称：单相交流调压电路在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便的调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。

三、单相交流调压的目的交流电力控制电路是指通过晶闸管等电力电子器件对输入输出之间的交流电能进行变换与控制的电路形式，其常用的控制方式有四种：①相位控制；②周期控制；③通断控制；④斩波控制。

根据不同的控制方式可以将交流电力控制系统分为以下几种基本类型。

⑴交流调压电路⑶交流电力电子开关⑷交流斩波调压电路上述四种交流电力控制系统中，交流调压电路应用最为广泛。

电力电子技术课程设计说明书单相交流调压电路的设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：李啸龙指导教师：肖文英职称副教授专业：自动化班级：1101班完成时间：2014年5月摘要交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。

在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。

此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

在这些电源中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；同样，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、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。

用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。

与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制简便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属耗也少关键词：交流；调压；电动机调速；电力系统；变压器；ABSTRACTAc voltage circuit is widely used in lighting control (such as dimmer and stage lighting control) and asynchronous motor, also used in the soft start-up induction motor drive. In the power system, the circuit is also often used to reactive power of continuous adjustment. In addition, in high voltage and low voltage, current, or small current dc power supply, often also adopt ac voltage transformer voltage regulating circuit. In these power such as using thyristor rectifier circuit control of high voltage, low current controlled dc power needs many thyristor series, Similarly, low voltage dc current needs many thyristor parallel. This is very reasonable. Adopt ac voltage transformer voltage circuit in the side, the voltage and current are moderate, as in transformer with diode rectifier side. This circuit, small volume, low cost, easy to design and manufacture.Single-phase ac voltage circuit of single-phase ac voltage is to adjust the circuit. Used in electric heating system, ac motor speed control, lighting control and ac stabilizer etc. Since the voltage transformer with decoupling method, exchange regulating circuit control and speed regulation, the device, light weight, small size, non-ferrous metal consumption is lessKey words: communication; Voltage regulation; Motor drive; Power system; Transformer;目录1 单相交流调压电路设计目的及务 (5)1．1设计目的 (5)1.2设计要求及分析 (5)1.3 设计方案选择 (5)2 单相交流调压主电路设计及分析 (5)2.1电阻负载 (6)2.1.1建立模型仿真 (6)2.1.2仿真参数设置 (6)2.1.3结果分析 (10)2.2阻负载感 (11)3 触发电路 (16)4 保护电路 (18)4.1保护电路设计 (18)4.2过电压的产生及过电压保护 (18)4.3晶闸管过电流保护 (19)5 总电路图 (21)6 单相交流调压电路参数设定与计算 (21)6.1单相交流调压变流器参数设定 (21)6.2单相交流调压变流器电路分析 (21)6.3输出平均电压、电流及输出有功功率 (22)7 总结与体会 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)1单相交流调压电路设计目的及任务1.1设计目的电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告、制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。