《電力電子》課程設(shè)計說明書可逆變流裝置的設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)電力電子課程設(shè)計說明書課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 自動化 指導(dǎo)教師： 工作單位： 自動化學(xué)院 題目： 可逆變流裝置的設(shè)計初始條件：直流電動機負(fù)載，電動機額定參數(shù)為：40kw，440v，104 ，1000/min，電樞電阻ra0.3，電流過載倍數(shù)1.5，使用三相橋式反并聯(lián)可逆線路，電機可實現(xiàn)四象限運行。要求完成的主要任務(wù)：1.三相全控橋式反并聯(lián)可逆線路設(shè)計（計算整流變壓器容量，選擇元件的額定參數(shù)）。討論晶閘管電路對電網(wǎng)及功率因數(shù)的影響。2.觸發(fā)電路設(shè)計（觸發(fā)電路的選型，同步信號的定相等）。3.晶閘管的過電壓保護(hù)與過電流保護(hù)電路設(shè)計。4.系統(tǒng)原理與環(huán)流分析。5.提供系統(tǒng)電路圖

2、紙至少一張。課程設(shè)計說明書應(yīng)嚴(yán)格按統(tǒng)一格式打印，資料齊全，堅決杜絕抄襲，雷同現(xiàn)象。應(yīng)畫出單元電路圖和整體電路原理圖，給出系統(tǒng)參數(shù)計算過程，圖紙、元器件符號及文字符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)。時間安排：2011.7.42011.7.5 收集資料2011.7.62011.7.8 系統(tǒng)設(shè)計2011.7.92011.7.10 撰寫課程設(shè)計論文及答辯指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日摘要電子技術(shù)的應(yīng)用已深入到工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)、交通運輸、空間技術(shù)、國防現(xiàn)代化、醫(yī)療、環(huán)保和億萬人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，進(jìn)入21世紀(jì)后電力電子技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，因此對電力電子技術(shù)的研究更為重要。在工業(yè)生產(chǎn)中，需

3、要高性能控制的電力拖動場合中，直流電機不同象限運行發(fā)揮重要的作用。本次課程設(shè)計是利用兩組三相橋式全控整流系統(tǒng)的正反并聯(lián)的可逆電路，計算得合適的元件參數(shù)和晶閘管的過電壓保護(hù)與過電流保護(hù)電路設(shè)計，經(jīng)觸發(fā)電路觸發(fā)后，改變不同的觸發(fā)角，可使電動機四象限運行：當(dāng)使正組變流器處于整流狀態(tài)時，直流電動機正向運行；當(dāng)使反組變流器處于整流狀態(tài)時，直流電動機就能反向運行。關(guān)鍵詞： 直流電動機 晶閘管 變流器 逆變目錄1 設(shè)計要求11.1 初始條件11.2 設(shè)計任務(wù)11.3 題目分析12 三相全控橋式反并聯(lián)可逆線路設(shè)計12.1 三相橋式全控整流電路12.2 三相橋式全控橋帶電動機負(fù)載22.3 主電路及其工作原理32

4、.4控制方案（環(huán)流分析）43 參數(shù)計算53.1 變壓器的計算53.1.1變壓器二次側(cè)相電壓計算53.1.2變壓器電流計算53.1.3變壓器容量計算63.2晶閘管的選擇63.3平波電抗器的選擇73.4系統(tǒng)功率因數(shù)的討論73.5晶閘管對電網(wǎng)的影響84觸發(fā)電路設(shè)計95晶閘管保護(hù)電路設(shè)計115.1晶閘管過壓保護(hù)電路設(shè)計115.2晶閘管過流保護(hù)電路設(shè)計126心得體會13參考文獻(xiàn)1519可逆變流裝置的設(shè)計1 設(shè)計要求1.1 初始條件 直流電動機負(fù)載，電動機額定參數(shù)為：40kw，440v，104 ，1000/min，電樞電阻ra0.3，電流過載倍數(shù)1.5，使用三相橋式反并聯(lián)可逆線路，電機可實現(xiàn)四象限運行。1

5、.2 設(shè)計任務(wù)1.三相全控橋式反并聯(lián)可逆線路設(shè)計（計算整流變壓器容量，選擇元件的額定參數(shù)）。討論晶閘管電路對電網(wǎng)及功率因數(shù)的影響。2.觸發(fā)電路設(shè)計（觸發(fā)電路的選型，同步信號的定相等）。3.晶閘管的過電壓保護(hù)與過電流保護(hù)電路設(shè)計。4.系統(tǒng)原理與環(huán)流分析。5.提供系統(tǒng)電路圖紙至少一張。課程設(shè)計說明書應(yīng)嚴(yán)格按統(tǒng)一格式打印，資料齊全，堅決杜絕抄襲，雷同現(xiàn)象。應(yīng)畫出單元電路圖和整體電路原理圖，給出系統(tǒng)參數(shù)計算過程，圖紙、元器件符號及文字符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)。1.3 題目分析 先分析三相橋式全控整流電路的工作原理，了解三相橋式全控整流電路帶電動機負(fù)載的工作狀態(tài)和不同觸發(fā)角的波形圖，再設(shè)計出三相橋式反并聯(lián)可逆線

6、路，通過控制左邊和右邊全控橋的工作狀態(tài)和觸發(fā)角可實現(xiàn)電機可實現(xiàn)四象限運行。2 三相全控橋式反并聯(lián)可逆線路設(shè)計2.1 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路的原理圖如圖2.1，此電路由變壓器和6個晶閘管以及負(fù)載組成。變壓器二次側(cè)接成星形，而一次側(cè)接成三角形，避免三次諧波電流入電網(wǎng)。習(xí)慣將其中陰極連接在一起的三個晶閘管（vt1、vt3、vt5）稱為共陰極組；陽極連接在一起的三個晶閘管（vt2、vt4、vt6）稱為共陽極組。此外，習(xí)慣上希望晶閘管按1到6的順序?qū)ǎ瑸榇藢⒕чl管按圖2.1所示的順序編號，即共陰極組中與a、b、c三相電源相接的三個晶閘管分別為vt1、vt3、vt5，共陽極組中與a、b

7、、c三星電源相機的三個晶閘管分別為vt4、vt6、vt2。從后面的分析可知，按此編號，晶閘管的導(dǎo)通順序為vt1-vt2-vt3-vt4-vt5-vt6。按vt1-vt2-vt3-vt4-vt5-vt6的順序，相位依次差60。共陰極組vt1、vt3、vt5的脈沖依次差120。共陽極組vt4、vt6、vt2也依次差120。同一相的上下兩個橋臂，即vt1與vt4，vt3與vt6， vt5與vt2，脈沖相差180。一周期脈動6次，每次脈動的波形都一樣, 故該電路為6脈波整流電路。晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同。圖 2.1 三相橋式全控整流電路圖2.2 三相

8、橋式全控橋帶電動機負(fù)載 工作在整流狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載為直流電動機時，負(fù)載可看成是一個支流電壓源，下面分析接反電動勢-電感型負(fù)載的情況。 分析知，只有在變壓器二次側(cè)電壓的絕對值大于反電動勢e時，才有晶閘管承受正向電壓，有導(dǎo)通的可能。當(dāng)電感很小時，當(dāng)，即降至0使晶閘管關(guān)斷。波形在一周期內(nèi)有可能有部分時間為0的情況，稱為電流斷續(xù)。負(fù)載為直流電動機時，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動機的機械特性很軟。為了克服以上缺點，一般在主電路的直流輸出側(cè)串聯(lián)一個平波電抗器，用來減少電流的脈動和延長晶閘管導(dǎo)通的時間。 逆變和整流的區(qū)別是控制角的不同和直流電動勢的大小。且時，電路工作在整流狀態(tài)，且時，電路工作在逆變狀態(tài)。2.3 主

9、電路及其工作原理可逆變流裝置的主電路是由正組和反組并聯(lián)在電動機上來實現(xiàn)電動機的可逆運行，正組提供正向電壓，實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)；反組提供反向電壓，實現(xiàn)電動機反轉(zhuǎn)。主電路如下圖2.3所示：圖2.3 主電路圖2.4 主電路工作原理（1）工作原理 主電路工作原理如上圖2.4所示： a.電動機工作在第1象限，正轉(zhuǎn)，電動機作電動運行，正組橋工作在整流狀態(tài)，90，emud（下標(biāo)1表示正組橋，下標(biāo)2表示反組橋）a b.電動機工作在第2象限，正轉(zhuǎn)，電動機作發(fā)電運行，反組橋工作在逆變狀態(tài)，90)，emud。b c.電動機工作在第3象限，反轉(zhuǎn)，電動機作電動運行，反組橋工作在整流狀態(tài)，90，emud。 d.電動機工作在第

10、4象限，反轉(zhuǎn)，電動機作發(fā)電運行，正組橋工作在逆變狀態(tài)， 90) ， emud。（2）由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn) 從1組橋切換到2組橋工作，并要求2組橋在逆變狀態(tài)下工作，電動機進(jìn)入第2象限（之前運行在第1象限）作正轉(zhuǎn)發(fā)電運行，電磁轉(zhuǎn)矩變成制動轉(zhuǎn)矩，電動機軸上的機械能經(jīng)2組橋逆變?yōu)榻涣麟娔芑仞侂娋W(wǎng)。 改變2組橋的逆變角，使之由小變大直至=/2（n=0），如繼續(xù)增大，即/2，2組橋?qū)⑥D(zhuǎn)入整流狀態(tài)下工作，電動機開始反轉(zhuǎn)進(jìn)入第3象限的電動運行。電動機從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)，其過程則由第3象限經(jīng)第4象限最終運行在第1象限上。2.4控制方案（環(huán)流分析）根據(jù)對環(huán)流的不同處理方法，反并聯(lián)可逆電路又可分為幾種不同的控制方案，如配合控制有

11、環(huán)流（即=工作制）、可控環(huán)流、邏輯控制無環(huán)流和錯位控制無環(huán)流等。 對于=配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)工作時，對正、反兩組變流器同時輸入觸發(fā)脈沖，并嚴(yán)格保證=的配合控制關(guān)系，兩組變流器的輸出電壓平均值相等，且極性相抵，之間沒有直流環(huán)流；但輸出電壓瞬時值不等，會產(chǎn)生脈動環(huán)流，為防止環(huán)流只經(jīng)晶閘管流過而使電源短路，必須串入環(huán)流電抗器lc限制環(huán)流。 工程上使用較廣泛的邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)不設(shè)置環(huán)流電抗器，控制原則是：兩組橋在任何時刻只有一組投入工作（另一組關(guān)斷），所以在兩組橋之間就不存在環(huán)流；變流器之間的切換過程是由邏輯單元控制的，故稱為邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)。 3 參數(shù)計算3.1 變壓器的計算由所學(xué)電

12、力電子技術(shù)實驗所知，很多情況下晶閘管整流裝置所要求的交流電電壓與電網(wǎng)電壓往往不能一致，同時，為了減小電網(wǎng)與整流裝置的相互干擾，限止高次攜波電流流入電網(wǎng)，還要使整流器主電路與電網(wǎng)隔離，所以需要配置合適的整流變壓器。整流變壓器額定參數(shù)的計算主要根據(jù)主電路的形式，負(fù)載的大小，輸出直流電壓和負(fù)載電流，求出整流變壓器的二次繞組相電壓、二次繞組電流和容量，然后求出一次側(cè)電流和容量。3.1.1變壓器二次側(cè)相電壓計算 二次側(cè)相電壓是一個非常重要的參數(shù)，選擇過低的時候，無法保證輸出額定電壓。選擇過高，又會造成控制角加大，功率因數(shù)變壞，整流元件的耐壓升高，增加成本。由系統(tǒng)要求可知，整流變壓器一、二次線電壓分別為7

13、62.1v和440v，由變壓器為接法可知變壓器二次側(cè)相電壓為： 變比為：3.1.2變壓器電流計算根據(jù)整流電路的不同形式與負(fù)載性質(zhì)，可計算變壓器一次與二次電流的有效值。如不計變壓器勵磁電流，則根據(jù)磁勢平衡原理可知變壓器一次側(cè)、二次側(cè)電流的關(guān)系為式中：、-變壓器一次側(cè)和二次側(cè)繞組的匝數(shù)； k-變壓器的匝數(shù)比，k=/。對于普通電力變壓器，一次、二次繞組流過的是有效值相等的正弦電流，但是對于整流變壓器，通常一次、二次繞組流過的是非正弦電流。下面一三相橋式整流電路為例進(jìn)行分析。大電感負(fù)載時，變壓器二次側(cè)電流的波形圖如圖2.1.2所示，這種波形為正負(fù)對稱的矩形波，可分解成基波與各次諧波。由于沒有直流分量，

14、因此它們都可以通過變壓器的磁耦合反映到一次繞組中去。所以，和電流波形相似，電動機負(fù)載的額定電流為104a，所以變壓器二次側(cè)額定電流為： 3.1.3變壓器容量計算所以變壓器的容量分別如下：變壓器次級容量為： 變壓器初級容量為： 變壓器容量為： 變壓器參數(shù)歸納如下：初級繞組三角形接法，；次級繞組星形接法，；容量選擇為。3.2晶閘管的選擇（1）晶閘管的額定電壓由三相全控橋式整流電路的波形（圖2-4）分析知，晶閘管最大正、反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值 故橋臂的工作電壓幅值為： 考慮裕量，則額定電壓為： （2）晶閘管的額定電流晶閘管電流的有效值為： 考慮裕量，故晶閘管的額定電流為：3.3平波電抗

15、器的選擇在使用晶閘管整流裝置供電時，其供電電壓和電流中，含有各種諧波成份。當(dāng)控制角增大，負(fù)載電流減小到一定程度時，還會產(chǎn)生電流斷續(xù)現(xiàn)象，造成對變流器特性的不利影響。當(dāng)負(fù)載為直流電動機時，由于電流斷續(xù)和直流電動機的脈動，會使晶閘管導(dǎo)通角減小，整流器等效內(nèi)阻增大，電動機的機械特性變軟，換相條件惡化，并且增加電動機的損耗。因此，除在設(shè)計變流裝置時要適當(dāng)增大晶閘管和二極管的容量，選擇適于變流器供電的特殊系列的直流電動機外，通常還采用在直流電路內(nèi)串接平波電抗器，以限制電流的脈動分量，維持電流連續(xù)。 其中，l（單位為mh）中包括整流變壓器的漏電感、電樞電感和平波電抗器的電感。由題目要求：當(dāng)負(fù)載電流降至20

16、a時電流仍連續(xù)。所以取20a。所以有： 3.4系統(tǒng)功率因數(shù)的討論三相橋式全控整流電路接反電動勢負(fù)載時，由于設(shè)計時接了平波電抗器，所以負(fù)載電感足以使電流連續(xù)，則電路的工作情況與感性負(fù)載時相似，即可以根據(jù)感性負(fù)載來討論功率因數(shù)。設(shè)交流電抗為零，假設(shè)直流電感 為足夠大，。此時，電流為正負(fù)半周各的方波，三相電流波形相同，且依次相差，其有效值與直流電流的關(guān)系為同樣可將電流波形分解為傅里葉級數(shù)。以相電流為例，將電流負(fù)、正兩半波的中點作為時間零點，則有由式(2.3.4)可得電流基波和各次諧波有效值分別為由此可得以下結(jié)論：電流中僅含(為正整數(shù))次諧波，各次諧波有效值與諧波次數(shù)成反比，且與基波有效值的比值為諧波

17、次數(shù)的倒數(shù)。由式(2.3.3)和式(2.3.5)可得基波因數(shù)為電流基波與電壓的相位差仍為，故位移因數(shù)仍為功率因數(shù)即為 3.5晶閘管對電網(wǎng)的影響晶閘管變流設(shè)備一般都是通過變壓器與電網(wǎng)連接的，因此其工作頻率為工頻初級電壓即為交流電網(wǎng)電壓。經(jīng)過變壓器的耦合，晶閘管主電路可以得到一個合適的輸入電壓，是晶閘管在較大的功率因數(shù)下運行。變流主電路和電網(wǎng)之間用變壓器隔離，還可以抑制由變流器進(jìn)入電網(wǎng)的諧波成分，減小電網(wǎng)污染。在變流電路所需的電壓與電網(wǎng)電壓相差不多時，有時會采用自耦變壓器；當(dāng)變流電路所需的電壓與電網(wǎng)電壓一致時，也可以不經(jīng)變壓器而直接與電網(wǎng)連接，不過要在輸入端串聯(lián)“進(jìn)線電抗器”以減少對電網(wǎng)的污染。在

18、分析整流電路工作原理時，我們曾經(jīng)假設(shè)晶閘管是理想的開關(guān)元件，導(dǎo)通時認(rèn)為其電阻為零，而關(guān)斷時，認(rèn)為其電阻無窮大。但事實上，晶閘管并非是理想的可控開關(guān)元件，導(dǎo)通時有一定的管壓降。晶閘管裝置中的無功功率，會對公用電網(wǎng)帶來不利影響：1) 無功功率會導(dǎo)致電流增大和視在功率增加，導(dǎo)致設(shè)備容量增加。2) 無功功率增加，會使總電流增加，從而使設(shè)備和線路的損耗增加。3) 使線路壓降增大，沖擊性無功功率負(fù)載還會使電壓劇烈波動。晶閘管裝置還會產(chǎn)生諧波，對公用電網(wǎng)產(chǎn)生危害，包括：1) 諧波使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率，大量的3次諧波流過中性線會使線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)。2) 諧波影響

19、各種電氣設(shè)備的正常工作，使電機發(fā)生機械振動、噪聲和過熱，使變壓器局部嚴(yán)重過熱，使電容器、電纜等設(shè)備過熱、使絕緣老化、壽命縮短以至損壞。3) 諧波會引起電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，會使上述1)和2)兩項的危害大大增加，甚至引起嚴(yán)重事故。4) 諧波會導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動裝置的誤動作，并使電氣測量儀表不準(zhǔn)確。5) 諧波會對臨近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。由于公用電網(wǎng)中的諧波電壓和諧波電流對用電設(shè)備和電網(wǎng)本身都會造成很大的危害，世界許多國家都發(fā)布了限制電網(wǎng)諧波的國家標(biāo)準(zhǔn)，或由權(quán)威機構(gòu)制定限制諧波的規(guī)定。制定這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的

20、基本原則是限制諧波源注入電網(wǎng)的諧波電流，把電網(wǎng)諧波電壓控制在允許的范圍內(nèi)，使接在電網(wǎng)中的電氣設(shè)備能免受諧波干擾而正常工作。世界各國所指定的諧波標(biāo)準(zhǔn)大都比較接近。我國由技術(shù)監(jiān)督局與1993年發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)(gb/t14549-93)電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波，并從1994年3月1日起開始實施。4觸發(fā)電路設(shè)計 由于這個課設(shè)的主電路需要12個晶閘管，所需觸發(fā)控制角多，所以tc787，因為它的異相控制角多。tc787和tc788是采用獨有的先進(jìn)ic工藝技術(shù)，并參照國外最新集成移相觸發(fā)集成電路而設(shè)計的單片集成電路。它可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成

21、多種交流調(diào)速和變流裝置。它們是目前國內(nèi)市場上廣泛流行的tca785及kj(或kc)系列移相觸發(fā)集成電路的換代產(chǎn)品，與tca785及kj(或kc)系列集成電路相比，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點，而且裝調(diào)簡便、使用可靠，只需一個這樣的集成電路，就可完成3只tca785與1只kj041、1只kj042或5只kj(3只kj004、1只kj041、1只kj042)(或kc)系列器件組合才能具有的三相移相功能。因此，tc787/tc788可廣泛應(yīng)用于三相半控、三相全控、三相過零等電力電子、機電一體化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)，從而取代tca785、kj004、kj00

22、9、kj041、kj042等同類電路，為提高整機壽命、縮小體積、降低成本提供了一種新的、更加有效的途徑。 圖4-2 tc787管腳圖 tc787/tc788的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理框圖如圖2所示。由圖可知，在它們內(nèi)部集成有三個過零和極性檢測單元、三個鋸齒波形成單元、三個比較器、一個脈沖發(fā)生器、一個抗干擾鎖定電路、一個脈沖形成電路、一個脈沖分配及驅(qū)動電路。它們的工作原理可簡述為：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測單元檢測出零點和極性后，作為內(nèi)部三個恒流源的控制信號。三個恒流源輸出的恒值電流給三個等值電容ca、cb、cc恒流充電，形成良好的等斜率鋸齒波。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓v

23、r比較后取得交相點，該交相點經(jīng)集成電路內(nèi)部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點以后的鋸齒波或移相電壓的波動不影響輸出。該交相信號與脈沖發(fā)生器輸出的脈沖(對tc787為調(diào)制脈沖，對tc788為方波)信號經(jīng)脈沖形成電路處理后變?yōu)榕c三相輸入同步信號相位對應(yīng)且與移相電壓大小適應(yīng)的脈沖信號送到脈沖分配及驅(qū)動電路。假設(shè)系統(tǒng)未發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳5禁止端的信號無效，此時脈沖分配電路根據(jù)用戶在引腳6設(shè)定的狀態(tài)完成雙脈沖(引腳6為高電平)或單脈沖(引腳6為低電平)的分配功能，并經(jīng)輸出驅(qū)動電路功率放大后輸出，一旦系統(tǒng)發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳5禁止信號有效，脈沖

24、分配和驅(qū)動電路內(nèi)部的邏輯電路動作，封鎖脈沖輸出，確保集成電路的6個引腳12、11、10、9、8、7輸出全為低點電平。觸發(fā)電路如圖4-2所示：圖4-2 tc787觸發(fā)電路5晶閘管保護(hù)電路設(shè)計5.1晶閘管過壓保護(hù)電路設(shè)計正常工作時，晶閘管承受的最大峰值電壓為，超過此峰值電壓的就算過電壓。在整流裝置中，任何偶然出現(xiàn)的過電壓均不應(yīng)超過元件的不重復(fù)峰值電壓，而任何周期性出現(xiàn)的過電壓則應(yīng)小于元件的重復(fù)峰值電壓。這兩種過電壓都是經(jīng)常發(fā)生和不可避免的。因此，在變流過程中，必須采用各種有效保護(hù)措施，以抑制各種暫態(tài)過電壓，保護(hù)晶閘管元件不受損壞。抑制暫態(tài)過電壓的方法一般有三種：用電阻消耗過電壓的能量；用非線性元件

25、限制過電壓的幅值；用儲能元件吸收過電壓的能量。若以過電壓保護(hù)裝設(shè)的部位來分，有交流保護(hù)，直流保護(hù)，直流側(cè)保護(hù)和元器件保護(hù)3種。（1）交流側(cè)過電壓保護(hù)交流側(cè)過電壓一般都是外因過電壓，在抑制外因過電壓的措施中，采用rc過電壓抑制電路是最為常見的。通常是在變壓器次級(元件側(cè))并聯(lián)rc電路，以吸收變壓器鐵心的磁場釋放的能量，并把它轉(zhuǎn)化為電容器的電場能而儲存起來。串聯(lián)電阻是為了在能量轉(zhuǎn)換過程中可以消耗一部分能量并且抑制lc回路可能產(chǎn)生的振蕩。當(dāng)整流器容量較大時，rc電路也可以接在變壓器的電源側(cè)。其電路圖如圖3.1所示。圖5.1 阻容過電壓保護(hù)電路（2）直流側(cè)的過電壓保護(hù)也可以采用阻容電路進(jìn)行保護(hù)，其計算

26、參數(shù)同交流側(cè)過電壓保護(hù)。（3）晶閘管換相過電壓的保護(hù)由于晶閘管在實際應(yīng)用中一般只承受換相過電壓，沒有關(guān)斷過電壓問題，關(guān)斷時也沒有較大的，所以晶閘管的緩沖電路就簡化為了晶閘管的換相過電壓保護(hù)，即采用rc吸收電路即可。其電路圖如圖3.2所示。圖5.2 晶閘管換相過電壓保護(hù)電路圖5.2晶閘管過流保護(hù)電路設(shè)計 變流裝置發(fā)生過電流的原因歸納起來有如下幾個方面：(1) 外部短路：如直流輸出端發(fā)生短路。(2) 內(nèi)部短路：如整流橋主臂中某一元件被擊穿而發(fā)生的短路。(3) 可逆系統(tǒng)中產(chǎn)生換流失敗和環(huán)流過大。(4) 生產(chǎn)機械發(fā)生過載或堵轉(zhuǎn)等。晶閘管元件承受過電流的能力也很低，若過電流數(shù)值較大而切斷電路的時間又稍長

27、，則晶閘管元件因熱容量小就會產(chǎn)生熱擊穿而損壞。因此必須設(shè)置過流保護(hù)，其目的在于一旦變流電路出現(xiàn)過電流，就把它限制在元件允許的范圍內(nèi)，在晶閘管被損壞前就迅速切斷過電流，并斷開橋臂中的故障元件，以保護(hù)其它元件。晶閘管變流裝置可能采用的過流保護(hù)措施有：交流斷路器；進(jìn)線電抗器；靈敏過電流繼電器；斷路器；電流反饋控制電路；直流快速開關(guān)；快速熔斷器?？砂磳嶋H需要選擇其中一種或數(shù)種。下圖為快速熔短器進(jìn)行保護(hù)。圖5.3 變流裝置過流保護(hù)電路6心得體會電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，已深入到工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)、交通運輸、空間技術(shù)、國防現(xiàn)代化、醫(yī)療、環(huán)保和億萬人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，進(jìn)入21世紀(jì)后電力電子技術(shù)的應(yīng)用更加全面，因此對電力電子技術(shù)的研究更為重要，這已成為一個重要的發(fā)展趨勢。電力電子技術(shù)既是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是實用性很強的一門課程，且具有很強的實踐性，因此在教學(xué)中占據(jù)著十分重要的地位，所以這次的電力電子技術(shù)課程設(shè)計就顯得十分重要與需要。這是一次鍛煉自己設(shè)計電路的一次很好的機會，會使大家很好的鍛煉動手和動腦的能力。這次電力電子設(shè)計中也讓我了解到了電力電子技術(shù)在多方面的應(yīng)用。平常我們上電力電子技術(shù)課時，老師講的都是理論知識，沒有試驗的驗證與對比，我感覺很難理解這些知識，為了應(yīng)付作業(yè)和考試，我也只是略微了