并聯(lián)多重12脈可控整流電路

1、遼寧工業(yè)大學(xué)電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：并聯(lián)多重 12脈可控整流電路（ 220 200）院（系）：電氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生：指導(dǎo)教師：（簽字）起止時(shí)間：課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語院（系）：電氣工程學(xué)院教研室： 電氣學(xué)號(hào)140304051學(xué)生忠鵬電氣（光伏）專業(yè)班級(jí)142設(shè)計(jì)并聯(lián)多重 12脈可控整流電路（220 200）課題完成的設(shè)計(jì)任務(wù)及功能、要求、技術(shù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)功能采用多脈整流，以減小輸出直流的脈動(dòng)，為1 臺(tái)額定電壓 220V、功率為40kW 的直流電動(dòng)機(jī)提供直流可調(diào)電源，以實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。設(shè)計(jì)任務(wù)課1、方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證。2、主電路設(shè)計(jì)。 3、通過計(jì)算選擇整流器件的具體型

2、號(hào)。 4、確定變壓器變比及容量。 5、觸發(fā)電路設(shè)計(jì)或選擇。 6、繪制相程設(shè)關(guān)電路圖。 7、進(jìn)行 matlab 仿真。 8、完成設(shè)計(jì)說明書。計(jì)要求（論1、文字在 4000 字左右。文2、文中的理論分析與計(jì)算要正確。）3、文中的圖表工整、規(guī)。任務(wù)4、元器件的選擇符合要求。技術(shù)參數(shù)1、交流電源：三相 380V。2、整流輸出電壓 Ud 在 0220V 連續(xù)可調(diào)。3、整流輸出電流最大值 200A。4、直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載。 5、根據(jù)實(shí)際工作情況，最小控制角取 20 300 左右。第 1 天：集中學(xué)習(xí)；第 2 天：收集資料；第 3 天：方案論證；主電路設(shè)計(jì)；第 4 天：過壓、過流保護(hù)方案及散熱設(shè)計(jì)；第 5 天：

3、確定變壓器變比及容量；工第 6 天：確定平波電抗器；第 7 天：選擇器件 ( 電力電子器件、斷路器或接觸作計(jì) 器、熔斷器、保護(hù)元件、導(dǎo)線材料及截面等 ) ；第 8 天：觸發(fā)電路設(shè)計(jì)及輔助劃 電源設(shè)計(jì)；第 9 天： matlab 仿真、總結(jié)并撰寫說明書；第 10 天：答辯指導(dǎo)教師評(píng)平時(shí)：論文質(zhì)量：答辯：語及成總成績：指導(dǎo)教師簽字：績年月日注：成績：平時(shí) 20%論文質(zhì)量 60%答辯 20%以百分制計(jì)算摘 要近些年來隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展， 電力電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。直流整流器是以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。 它是利用電力電子技術(shù)的基本特點(diǎn)以小信號(hào)輸入控制很大的功率輸出， 放大倍數(shù)極高

4、， 這就是電力電子設(shè)備成為強(qiáng)、弱電之間接口的基礎(chǔ)。利用這一特點(diǎn)能獲得節(jié)能、環(huán)保、高效、高可靠性、安全良好的經(jīng)濟(jì)效益。整流電路是將交流電能變?yōu)橹绷麟娔艿囊环N裝置， 整流電路是電力電子電路中出現(xiàn)最早的一種。 它的發(fā)展還與其他許多基礎(chǔ)學(xué)科有著緊密的聯(lián)系， 如微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、拓?fù)鋵W(xué)、仿真技術(shù)、信息處理與通信技術(shù)等等。每一門學(xué)科或?qū)I(yè)技術(shù)的重大發(fā)展和突破都為電力電子技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的推動(dòng)力。關(guān)鍵詞 :整流電路；觸發(fā)電路；保護(hù)電路；MATLAB 仿真目 錄第 1 章緒論 .11.1電力電子技術(shù)概況 .11.2本文設(shè)計(jì)容 .1第 2 章并聯(lián)多重 12 脈整流電路設(shè)計(jì) .32.1并聯(lián)多重 12 脈

5、整流電路總體設(shè)計(jì)方案 .32.2具體電路設(shè)計(jì) .42.2.1主電路設(shè)計(jì) .42.2.1觸發(fā)電路設(shè)計(jì) .52.2.2保護(hù)電路設(shè)計(jì) .62.3元器件型號(hào)選擇 .72.3.1主電路參數(shù)選擇 .72.3.2晶閘管參數(shù)選擇 .82.4系統(tǒng)調(diào)試或仿真、數(shù)據(jù)分析 .92.4.1 MATLAB 仿真軟件簡介 .92.4.2并聯(lián) 12 脈波整流電路建模 .92.4.3并聯(lián) 12 脈波整流電路仿真波形及數(shù)據(jù)分析 .10第 3 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) .12參考文獻(xiàn) .13第1章緒論1.1 電力電子技術(shù)概況隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展， 人們對(duì)所使用的電能的質(zhì)量要求越來越高； 在能源日益危機(jī)的今天， 以高效節(jié)能、優(yōu)質(zhì)合理使用電

6、能為特點(diǎn)的電力電子裝置得到了前所未有的發(fā)展。 然而，電力電子技術(shù)在給人們的生活帶來方便的同時(shí)， 也引發(fā)了新問題， 即對(duì)電網(wǎng)的污染問題。 傳統(tǒng)的整流電路一般采用不控整流， 輸出并聯(lián)大電容濾波。 這種電路的優(yōu)點(diǎn)是具有很高的可靠性， 簡單易用， 不需要控制電路。但即使負(fù)載為純阻負(fù)載， 由于濾波電容的使用， 整流電路的入端電流為脈沖電流，諧波含量十分豐富。 另外由于對(duì)輸出電壓沒有控制， 輸出電壓隨負(fù)載波動(dòng)變化較大，使得下一級(jí)電路的設(shè)計(jì)必須留出一定的裕量， 造成對(duì)器件使用效率的限制。在一些電路中采用相控整流雖然可以對(duì)輸出直流電壓進(jìn)行控制， 但是這種電路的入端電流諧波含量很高，而且還造成電流的滯后。整流裝

7、置功率越大。 它對(duì)電網(wǎng)的干擾也越嚴(yán)重。 而在一個(gè)電源周期中整流輸出電壓脈波數(shù) ITI 越多則輸出電壓中的諧波階次越高，諧波幅值越小整流特性越好，同時(shí)整流裝置的交流電流中的諧波頻率越高，諧波電流數(shù)值也越小。 為了減輕整流裝置諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，可采用12 脈波甚至更高次脈波的多相整流電路。1.2 本文設(shè)計(jì)容由于可控整流裝置用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī) (其容量較大 )，容易引起交流側(cè)的高次諧波，對(duì)電網(wǎng)的干擾嚴(yán)重。采用 12 脈波全控整流電路（多重化整流電路） ，這種整流電路的功率因數(shù)較高， 對(duì)減少電網(wǎng)中的諧波干擾十分有效， 可以有效地消除電力系統(tǒng)中較高次數(shù)的諧波。根據(jù)電力電子器件以及電力電子技術(shù)對(duì)整流電路進(jìn)

8、行設(shè)計(jì)，計(jì)算出相關(guān)元器件的數(shù)值，熟練掌握晶閘管及整流管的工作特性。結(jié)合所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)主電路，闡述并聯(lián)多重 12 脈整流電路的工作過程及波形； 主電路中所用器件的參數(shù)計(jì)算，并根據(jù)參數(shù)值選擇所用晶閘管、二極管等設(shè)備。 其次研究了晶閘管的觸發(fā)電路和構(gòu)成觸發(fā)電路的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作狀況；從而使整流裝置的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。對(duì)于主電路中的各種保護(hù)電路的設(shè)計(jì)及其參數(shù)的計(jì)算， 并且根據(jù)所算出的各種參數(shù)值確定所用器件的額定值。第 2 章 并聯(lián)多重 12 脈整流電路設(shè)計(jì)2.1 并聯(lián)多重 12 脈整流電路總體設(shè)計(jì)方案應(yīng)用最為廣泛的整流電路有： 單相半波可控整流電路、 單相橋式全控整流電路、單相全波可控整流電路、單

9、相橋式半控整流電路、三相半波可控整流電路、三相不可控整流電路、 三相橋式全控整流電路、 三相橋式半控整流電路、 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路、 串聯(lián) 12 脈波全控整流電路、 并聯(lián) 12 脈波全控整流電路。本文需設(shè)計(jì)的整流器交流電源是三相的， 所以單相半波可控整流電路、 單相橋式全控整流電路、 單相全波可控整流電路、 單相橋式半控整流電路都不適用于本次設(shè)計(jì)。三相半波可控整流電路、 三相不可控整流電路、 三相橋式全控整流電路、 三相橋式半控整流電路，都不適用于大功率整流電路，所以本次設(shè)計(jì)沒有采用。帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路、串聯(lián)12 脈波全控整流電路、并聯(lián)12 脈波全控整流電路，都

10、適用于大功率整流，但帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路多適用于需要輸出低電壓大電流的裝置。 對(duì)于交流輸入電流來說， 采用串聯(lián) 12 脈波整流電路和并聯(lián) 12 脈波整流電路的效果是相同的。由于可控整流裝置用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī) (其容量較大 )，容易引起交流側(cè)的高次諧波，對(duì)電網(wǎng)的干擾嚴(yán)重。采用 12 脈波全控整流電路（多重化整流電路） ，這種整流電路的功率因數(shù)較高， 對(duì)減少電網(wǎng)中的諧波干擾十分有效， 可以有效地消除電力系統(tǒng)中較高次數(shù)的諧波。并聯(lián) 12 脈波全控整流電路帶有平衡電抗器， 而串聯(lián) 12 脈波全控整流電路則沒有，所以在此設(shè)計(jì)中采用并聯(lián) 12 脈波整流。整流電路主要由驅(qū)動(dòng)電路、 保護(hù)電路和整

11、流主電路、 濾波電路組成。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，將三相 10kV 交流電源經(jīng)變壓器變壓，再經(jīng)整流電路整流輸出帶脈動(dòng)的直流電，再經(jīng)濾波電路濾波得到直流電， 其中保護(hù)電路為保證此整流電路安全可靠的工作，驅(qū)動(dòng)電路是整流電路的控制電路， 控制整流后輸出直流電壓 Ud 在 0220V 連續(xù)可調(diào)。方框圖如圖2.1 所示。圖 2.1 整體框圖2.2 具體電路設(shè)計(jì)主電路設(shè)計(jì)對(duì)于交流輸入電流， 采用多重聯(lián)結(jié)不僅可以減少交流輸入電流的諧波， 同時(shí)可以減小直流輸出電壓中的諧波幅值并提高紋波頻率， 因而減小平波電抗器。 所以由兩個(gè)三相全控橋式整流電路移相 30°并聯(lián)聯(lián)結(jié)而成的 12 脈波串聯(lián)整流電路。利用變壓器二

12、次繞組接法的不同 ,使兩組三相交流電源間相位錯(cuò)開 30° ,從而使輸出整流電壓在一個(gè)電源周期中脈動(dòng) 12 次，其中， T1 和 T2 為兩組并聯(lián)的整流橋；其二次側(cè)的繞組 a2，b2，c2 和 a3，b3，c3 分別采用星形和三角形接法 , 為保證兩組電壓的大小相等 ,變壓器一次繞組和二次繞組的匝數(shù)比為 113 ,其中二次繞組星形接法為 1,三角形接法為 3。這樣兩組交流電源的線電壓相等。 由電力電子相關(guān)知識(shí)可知負(fù)載側(cè)電壓與變壓器二次側(cè)電壓關(guān)系為：Ud=U2其中， Ud 為負(fù)載側(cè)直流電壓平均值，U2 為變壓器二次側(cè)相電壓有效值，為晶閘管觸發(fā)角。圖 2.2 主電路圖觸發(fā)電路設(shè)計(jì)為了保證電

13、路合閘后能工作， 或在電流斷續(xù)后再次工作， 每個(gè)星接或者角接電路必須有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通， 對(duì)將要導(dǎo)通的晶閘管施加觸發(fā)脈沖， 由于星接和角接只是相位不同， 原理相同都是三相橋式可控電路， 故以下只要對(duì)其中一種進(jìn)行研究即可。本文選用鋸齒波同步觸發(fā)電路，原理圖如圖2.3 所示。圖 2.3 鋸齒波同步觸發(fā)電路觸發(fā)電路有三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成： 鋸齒波形成和同步移相控制環(huán)節(jié)， 脈沖形成、整形放大輸出環(huán)節(jié)，強(qiáng)觸發(fā)和雙脈沖輸出環(huán)節(jié)。鋸齒波形成和同步移相控制環(huán)節(jié)鋸齒波同步移相的原理是利用受正弦同步信號(hào)電壓控制的鋸齒波電壓作為同步電壓，再與直流控制電壓Vc 與直流偏移電壓Vb 組成并聯(lián)控制，進(jìn)行電流疊加，去控制晶體

14、管V4 的截止與飽和導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)的。脈沖形成環(huán)節(jié)與整形放大輸出Uco脈沖形成環(huán)節(jié)由晶閘管V4 、V5 組成， V7 、V8加在 V4 基極上，電路的觸發(fā)脈沖有脈沖變壓器起脈沖放大作用。控制電壓TP 二次側(cè)輸出，起一次繞組接在V8 集電極電路中。強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)與雙脈沖輸出環(huán)節(jié)強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)有單相橋式整流獲得近似50V直流電壓作電源，在Vs 導(dǎo)通前， 50V 電源經(jīng) R15 對(duì) C6 充電， N 點(diǎn)電位為 50V。VD15 導(dǎo)通時(shí)， C6 經(jīng)脈沖變壓器一次側(cè)， R16 與 Vs 迅速放電，由于放電回路電阻很小， N 點(diǎn)電位迅速下降，當(dāng) N 點(diǎn)電位下降到 14.3V 時(shí)，VD15 導(dǎo)通，脈沖變壓器 TP 改由

15、 +15V 穩(wěn)壓電源供電。這時(shí)雖然 50V 電源也在向 C6 再充電使它電壓回升，但由于充電回路時(shí)間常數(shù)較大， N 點(diǎn)電位只能被 15V 電源鉗位在 14.3V。電容 C5 的作用是為了提高強(qiáng)觸發(fā)脈沖前沿，加強(qiáng)觸發(fā)后，改變脈沖變壓器TP一次電壓。保護(hù)電路設(shè)計(jì)相對(duì)于電機(jī)和繼電器， 接觸器等控制器而言， 電力電子器件承受過電流和過電壓的能力要弱得多， 極短時(shí)間的過電流和過電壓就會(huì)把器件永久性的損壞。 但又不能完全根據(jù)裝置運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的暫時(shí)過電流和過電壓的數(shù)值來確定器件參數(shù)，必須充分發(fā)揮器件應(yīng)有的過載能力。 因此電力電子電路中過電壓和過電流的保護(hù)裝置是必不可少的，有時(shí)還要采取多重的保護(hù)措施。一：過

16、電壓保護(hù)按保護(hù)的部分劃分為變壓器保護(hù)和整流晶閘管器件保護(hù)。凡是元件在運(yùn)行過程中， 在整流晶閘管兩端的電壓超過其正常工作時(shí)的最大峰值電壓的任何電壓都是過電壓。 常見的過電壓有兩種： 操作過電壓和浪涌過電壓。操作過電壓通常由整流裝置的拉閘、 合閘等電磁剩引起的。 這種過電壓是不可避免的，也是經(jīng)常發(fā)生的。 浪涌過電壓主要是由于雷擊等原因由供電電網(wǎng)侵入整流裝置的偶爾性的過電壓。 雖然是偶爾性的， 但這種浪涌電壓的幅值會(huì)比操作過電壓要高的多。 進(jìn)行過電壓保護(hù)的原則是采取有效保護(hù)措施， 使經(jīng)常發(fā)生的操作過電壓被限制在整流晶閘管的額定工作電壓以下； 并且使偶然發(fā)生的浪涌電壓限制在整流晶閘管器件的反向不重復(fù)峰

17、值電壓以下。變壓器過電壓保護(hù)制電路通常并聯(lián)在變壓器次級(jí)， 以吸收變壓器鐵心磁場釋放的能量，并把它轉(zhuǎn)換為電容的電場能儲(chǔ)存起來。 串聯(lián)電阻是為了在能量轉(zhuǎn)換過程中消耗一部分能量并且抑制 RC 回路可能產(chǎn)生的振蕩。二：電力電子電路運(yùn)行不正?；蛘甙l(fā)生故障時(shí)， 可能會(huì)發(fā)生過電流， 過電流分過載和短路兩種情況， 由于晶閘管的熱容量較小， 以及從管心到散熱器的傳導(dǎo)途徑中要遭受到一系列熱阻， 所以一旦過電流， 結(jié)溫上升很快， 特別在瞬時(shí)短路電流通過時(shí)， 部熱量來不及傳導(dǎo)， 結(jié)溫上升更快， 晶閘管承受過載或短路電流的能力主要受結(jié)溫的限制。 可用作過電流保護(hù)電路的主要有快速熔斷器， 直流快速熔斷器和過電流繼電器等。

18、在此我們采用快速熔斷器措施來進(jìn)行過電流保護(hù)。通常，電子電路作為第一保護(hù)措施， 快速熔斷器僅作為短路時(shí)的部分區(qū)段保護(hù)，直流快速斷路器整定在電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)， 過電流繼電器整定在過載時(shí)動(dòng)作。采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護(hù)措施。在選擇快熔時(shí)應(yīng)考慮：（1）電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)熔斷后快熔實(shí)際承受的電壓來確定。（2）電流容量應(yīng)按其在主電路中的接入方式和主電路聯(lián)結(jié)形式確定?？烊垡话闩c電力半導(dǎo)體器件串聯(lián)連接， 在小容量裝置中也可串接于閥側(cè)交流母線或直流母線中。（3）快熔的值應(yīng)小于被保護(hù)器件的允許值、（4）為保證熔體在正常過載情況下不熔化，應(yīng)考慮其時(shí)間電流特性?？焖偃蹟嗥鞯倪x擇

19、。Iw=1.5 IVT式中， Iw 快速熔斷器的熔斷電流 IVT 晶閘管額定電流快速熔斷電路的電流保護(hù)原理圖如圖 2.5。圖 2.4 快速熔斷電路的電流保護(hù)原理圖2.3 元器件型號(hào)選擇主電路參數(shù)選擇由整流輸出電壓 Ud 在 0220V 連續(xù)可調(diào)，整流輸出電流最大值200A。輸出電壓 : Ud=Ud1=Ud2,輸出電流 : Id=Id1+Id2Ud=2.34U2COSUd=220VId=200A晶閘管參數(shù)選擇晶閘管 SCR 為雙極型器件，它具有電子和空穴兩種載流子的導(dǎo)電功能。晶閘管正常工作時(shí)的特性為：（1）當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。（2）當(dāng)晶閘管承受正向電

20、壓時(shí)，僅在門極有正向觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能導(dǎo)通。（3）晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就會(huì)失去控制作用。（ 4）若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，只能利用外加電路和外電路的作用。一、主電路二次側(cè)晶閘管選擇兩個(gè)分別采用星接和角接的三相全控橋式整流電路， 對(duì)于二次側(cè)采用星接的整流電路其晶閘管的參數(shù)有以下計(jì)算得出Ir= =116（ A ）（ 2-1）晶閘管通態(tài)平均電流：Ir= =67（A）（ 2-2）取安全裕量 Kf=2 ，則所選晶閘管電流值為：I=2Ir=267=134（A ）（2-3）在三相橋式整流電路中，晶閘管所承受電壓極值為U2， U2 為二次側(cè)相電壓有效值。由 Ud=220V,由于變壓器的一次側(cè)和兩組二次

21、側(cè)繞組的匝數(shù)比為1：1： 。所以Ud1： Ud2 =1： ，Ud1=80.5(v)。（ 2-4）為了可靠換相，取 =30，°則U12min=40(V）（2-5）因?yàn)?U1 存在 ±10的波動(dòng)，同樣 U12min 也存在，則U12=40/0.9=44.4(V)（ 2-6）所求晶閘管電壓值U = 114 (V)（2-7）取安全裕量 Kf=2 ，則所選晶閘管電壓值為228V。所以，星接三相全控整流電路的晶閘管應(yīng)選取134A、228V 的晶閘管，型號(hào)由網(wǎng)上查得為 MTC200A/1200V 。2.4 系統(tǒng)調(diào)試或仿真、數(shù)據(jù)分析MATLAB仿真軟件簡介MATLAB 是由美國 mathw

22、orks 公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。 它將數(shù)值分析、 矩陣計(jì)算、 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、 工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案， 并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言 （如C、 Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。Simulink 是 MATLAB 各種工具箱中比較特別的。 Simulink 是用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、 仿真和分析的軟件包， 支持連續(xù)，離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采

23、樣頻率的系統(tǒng)。在 Simulink 環(huán)境中，利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直觀地“畫”出系統(tǒng)模型，然后直接進(jìn)行仿真。 它為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口， 采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。 它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。并聯(lián) 12 脈波整流電路建模并聯(lián) 12 脈波整流電路主電路由三相對(duì)稱交流電壓源、整流變壓器、晶閘管整流橋、同步脈沖觸發(fā)器、 RLC 負(fù)載等部分組成。同步脈沖觸發(fā)器與晶閘管整流橋是不可分割的 2 個(gè)環(huán)節(jié)，2 個(gè)晶閘管整流橋串聯(lián)聯(lián)結(jié)給負(fù)載供電， 在 Simulink 環(huán)境下并聯(lián) 12 脈波整流電路的仿真模型如圖所示：圖

24、2.5 并聯(lián) 12 脈波整流電路的仿真模型三相對(duì)稱交流電壓源參數(shù)設(shè)置： 為了便于觀察三相對(duì)稱交流電壓源的幅值設(shè)為 220V，頻率為 50Hz，相位分別為 0 、 120 、 120 。三相變壓器參數(shù)設(shè)置： 采用 3 繞組三相變壓器， 1 次側(cè)繞組采用 Y 形接線方式， 2 次側(cè)繞組分別采用 Y 形和 形接線方式。為了便于觀察， 3 個(gè)繞組的額定電壓分別取 380V，220V， 220V。三相晶閘管整流橋參數(shù)設(shè)置：使用默認(rèn)值。負(fù)載參數(shù)設(shè)置： R 取 100， L 取 0，C 取 inf 。同步脈沖觸發(fā)器設(shè)置：頻率為 50Hz，脈沖的寬度取 20degrees，選取雙脈沖觸發(fā)方式。選定觸發(fā)角為 0

25、°。仿真時(shí)間設(shè)為 0.05s，數(shù)值算法采用 ode23tb，完成上述步驟后運(yùn)行仿真模型，從示波器中觀察輸出波形。并聯(lián) 12 脈波整流電路仿真波形及數(shù)據(jù)分析由圖可知，在一個(gè)周期電壓波動(dòng)12 次實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)多重12 脈整流。輸出電壓電流波形由于為電阻性負(fù)載，輸出電壓和電流的波形形狀相同，只是大小不同。輸出電壓波動(dòng)較小，一周期有12 個(gè)波頭，諧波含量較低，總諧波含量(THD) 僅為 1. 52%,諧波次數(shù)為 12k(k=l, 2, 3, )次，其中主要為 12 次,含量為 1. 45%.當(dāng)負(fù)載為阻性負(fù)載，負(fù)載電流的諧波含量與輸出電壓相同， 當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，由于電感的濾波作用，負(fù)載電流的波動(dòng)更

26、小，諧波含量更少。圖 2.6 電阻負(fù)載時(shí)輸出的電流、電壓波形第 3 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步， 工農(nóng)業(yè)大生產(chǎn)及科研快速的發(fā)展， 需要大力發(fā)展型可調(diào)電源成套裝置。 生產(chǎn)大中型可調(diào)電源成套裝置， 必須對(duì)各類整流器的單機(jī)容量、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及特殊使用要求等新的課題進(jìn)行研究。整流器就是針對(duì)上述現(xiàn)狀作了一些實(shí)際的工作。 首先對(duì)晶閘管的基本知識(shí)作了一下粗略的介紹。 進(jìn)而又對(duì)由晶閘管構(gòu)成的整流電路和其保護(hù)電路作了詳盡的說明，并對(duì)其器件進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算。從以上分析可以看出，采用 12 脈波整流的聯(lián)結(jié)方法，輸出電壓脈動(dòng)較 6 脈波整流電路小， 同時(shí)很好地抑制輸入電流中某些特定次數(shù)的高次諧波， 降低了電流的

27、總諧波含量 ,從而有效的提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，因此在大容量整流電路中有著重要的應(yīng)用。通過本次電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)， 我加深了對(duì)課本專業(yè)知識(shí)的理解， 平常都是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)， 在此次課程設(shè)計(jì)中， 真正做到了自己查閱資料、 自己解決問題，對(duì)觸發(fā)電路、保護(hù)電路等都有了更深刻的理解。在設(shè)計(jì)的過程中，當(dāng)然也遇到了很多的困難， 能過討論和查閱資料， 逐一解決了這些問題。 通過解決課程設(shè)計(jì)的這些難點(diǎn)， 與其說是增加了的知識(shí)， 不如說培養(yǎng)了我們一個(gè)積極的心態(tài)。 當(dāng)遇到困難時(shí)，端正態(tài)度，認(rèn)真地查資料，跟老師和同學(xué)討論，以一個(gè)最積極的充滿信心的態(tài)度，最終總會(huì)解決問題。本設(shè)計(jì)過程中用到的晶閘管觸發(fā)電路的各個(gè)環(huán)節(jié)， 以及觸發(fā)電路中參數(shù)的計(jì)算來源并不是很清楚，只是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)值所選用的，應(yīng)用起來不是很清楚。再就是在所用器件的選擇上， 根據(jù)設(shè)計(jì)所給的參數(shù)值計(jì)算出的理論值和在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中考慮到諸多因素的實(shí)際值相差很大。 本設(shè)計(jì)中所選用的器件及主電路的選擇是考慮到經(jīng)濟(jì)性而設(shè)計(jì)的，因此器件在各個(gè)方面還有待于進(jìn)一步改進(jìn)