1、鄭州航空工業管理學院電力電子課程設計說明書2008級電氣工程及其自動化專業0806073班級題目基于三相橋式全控整流電路的可逆直流電力拖動系統姓名學號指導教師職稱二。年6月20日.設計題目：基于三相橋式全控整流電路的可逆直流電力拖動系統.設計條件：（ 1） 電網：380V,50HZ;（ 2） 直流電機額定功率17KW，額定電壓220V，額定電流90A，額定轉速1500r/min.（ 3） 變壓器漏感：0.5mh.設計任務：（1） 晶閘管的選型。（2） 電源變壓器參數的計算。（3） 平波電抗器的計算。（4） 控制角移相范圍的計算。（5） 主電路圖的設計。設計要求：1） 根據設計條件計算晶閘管可能

2、流過的最大有效電流，選擇晶閘管的額定電流。2） 分析晶閘管可能承受到的最大正向、反向電壓，選擇晶閘管的額定電壓。3） 計算電源變壓器的變比，容量。4） 計算平波電抗器的電感值，保證電流連續。5） 根據設計條件，計算換相重疊角、最小逆變角、最小控制角。取得控制角移相范圍。(6)畫出完整的主電路圖。五.設計內容：1.根據設計條件計算品閘管可能流過的最大有效電流，選擇品閘管的額定電流。電流計算：因為流過電動機的額定電流就是平均電流，負載電流可近似認為是一條水平直線，即：負載電流就是平均電流。最大負載平均電流應當在電動機額定電流的1.5倍2倍之間選擇，二次回路中負載的最大平均電流為Idmax=2In=

3、2*90=180(A),所以流過晶閘管的最大平均電流為11IdTmax-Idmax60(A)最大有效值ITmax;3Idmax104.00(A),所以流過晶閘管的額定電流It(av)上您2132.54(A),額定電流It(av)=140A。1.572 .分析品閘管可能承受到的最大正向、反向電壓，選擇品閘管的額定電壓。電壓計算：由于是三相橋式全控整流電路，并且電流連續，所以晶閘管承受的最大正、反電壓都是線電壓的峰值，即變壓器二次側電壓76倍，UfmUrm近s/32.45U2,因為電動機的額定電壓是220V,根據0Ud=2.34U2cos,=0時12取最大，所以受二Ud/2.34cos=94.0V

4、.所以而U2=230.3V。所以晶閘管最大反壓為230.3(V),考慮電壓要用23倍的余量，因此品閘管的選型為額定電壓600V。3 .計算電源變壓器的變比，容量。(1)根據Ud=2.34U2cos，所以U2=Ud/2.34cos=94.0V.考慮到余量的問題，變壓器二次側的額定電壓選為125V。(2)二次側最大有效電流的計算：根據I2屬Id0.816Id73.44(A)(3)容量的計算：根據S3U2I2312573.4427540(VA)算的其容量，考慮到變壓器的實際情況所以選擇容量為30KVA的變壓器。(4)變比的計算：根據nU1380碼，可以取變比為n=3:1.U212514 .計算平波電

5、抗器的電感值，保證電流連續。為了保證電流的連續，平穩負載電流的脈動，一般在電路中要增加平波電抗器，保證整流電流在較大范圍內連續，平波電抗器要選擇合適的電感值從而保證電流的連續。至于三相全控橋式整流電動機負載的系統，在電流斷續去的最高理想轉速為伍2力1,當負載電流為最小臨界值時，為保證電流/Ce的連續，電樞回路中應有的電感量L(mH)的表達式為L0.693工，最小Idmin電流一般取得電動機額定值的5%10%(這里取得為5%),即Idmin5%In4.5(A),代入公式中可以的到L=17.71(mH)故取L=18(mH)。5 .根據設計條件，計算換相重疊角、最小逆變角、最小控制角。取得控制角移相

6、范圍。為了防止逆變失敗，不僅逆變角不能等于零，而且不能太小，必須限制在某一允許的最小角度內。逆變時允許采用的最小角應等于min式中，為晶閘管的關斷時間tp折合的電角度；為安全欲量角。品閘管的關斷時間tp,大的可達200-300m,折算到電角度約45p至于重疊角，它隨直流平均電流和換相電抗的增加而增大。根據一般中小型可逆直流拖動的運行經驗，約取10。至于重疊角，其值約1520,這樣最小一般取3035。重疊角與Id和Xb有關，當電路參數確定后，重疊角就有定值。逆變時要求min>IX.故存在如下關系：cosmin1LdB。因為是三相橋式全控整流電路，,2U2sinm所以每個周期內有6個波頭，m

7、=6,將Idmax,Xb,U2的值代入到公式中可得cosmin0.840,從而得到min>32.86。還需指出的是，在應用品閘管交流器的可逆直流拖動系統中，由于限制逆變角不得小于min,為此整流控制角也必須不得小于min。所以minmin從而保證電路從整流到逆變時，保證調節總能使交流器輸出的最大逆變電壓和電樞電動勢的最大值相平衡，滿足EmUd的條件，避免產生過電壓。因此，控制角的移相范圍：1.晶閘管在整流狀態時，控制角的移相范圍(3590)，保證在一定范圍能包導通。2.晶閘管在逆變狀態時，逆變角的移相范圍(3590)。經檢驗，當取變壓器二次側電壓為125V,整流控制角取35時，Ud2.3

8、4U2cos2.34125cos35239.60V,能達至ij電動機的額定電壓，符合要求。6.畫出完整的主電路圖LeiLC4六、心得體會這是這個學期繼單片機課程設計之后的第二個學科課程設計。這次我的課程設計題目是三相橋式全控整流電路可逆電力系統的設計，由于這是電力電子技術課程的重點，老師也反復強調的知識點，所以這個知識點我掌握的比較透徹，這次課程設計的基本原理也基本上理解了。整個課程設計的過程中，重點還是參數的選定。資料的查找也是一大難題，這就要求我們在以后的學習中，應該注意到這一點，更重要的是我們要學會把從書本中學到的知識和實際的電路聯系起來，這對我們以后的學習，會起到很大的促進和幫助，我相

9、信，通過這次的課程設計，在下一階段的學習中我會更加努力，力爭把這門課學好，學精。當然這次實驗也遇到了不少的困難，也出現了不少的錯誤，反映出基礎知識的某些地方還有薄弱的地方。通過自己查找資料，苦心探索實踐，與同學討論學習，使我進步了許多，學到了很多東西。不論是在基礎理論上還是思維能力，動手能力上都有了比較大的提高。這對以后的學習和今后的工作帶來一定的好處。瘋狂英語的創始人李陽曾說過：我們要在學習上貪得無厭。”我們應該永不滿足，學無止步。通過本次課程設計，鞏固了我們學習過的專業知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結合了起來，同時也喚起了我們對本專業學習的熱情。很多時候，對待事情的態度決定你是否能夠完成功。我更深刻的體會到知識是慢慢積累的，要學好一件東西，是要堅持和耐心，要冷靜的思考問題，不能太毛躁。過而能改，善莫大焉。至善至美，是人類永恒的追求。但是，我們換種思維方式，去惡亦是至善，改錯亦為至美。在課程設計過程中，我