单相全波可控整流电路.docx
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单相全波可控整流电路
课程设计(论文)任务及评语
院(系):
电气工程学院教研室:
电气
学号
学生姓名
专业班级
课程设计(论文)题目
单相全波可控整流电路(110V/10A)
课程设计(论文)任务
将单相220V交流电转换为连续可调的直流电,为1台直流电动机供电。
设计的主要任务包括:
1、方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器。
6、设计或选择合适的触发电路。
指导教师评语及成绩
成绩:
指导教师签字:
年月日
第1章课程设计目的与要求1
1.1课程设计目的1
1.2课程设计的预备知识1
1.3课程设计要求1
第2章课程设计内容2
2.1基本原理介绍2
2.2电路设计的经济性论证3
2.3主电路设计………………………………………………………………………4
2.4触发电路设计或选择……………………………………………………………6
第3章课程设计的考核10
3.1课程设计的考核要求10
3.2课程性质与学分10
第4章设计总结11
参考文献11
第1章课程设计目的与要求
1.1课程设计目的
“电力电子技术”课程设计是在教案及实验基础上,对课程所学理论知识的深化和提高。
因此,要求学生能综合应用所学知识,设计出具有电压可调功能的直流电源系统,能够较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌整流电路设计的基本方法。
培养学生独立思考、独立收集资料、独立设计的能力;培养分析、总结及撰写技术报告的能力。
1.2课程设计的预备知识
熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。
1.3课程设计要求
按课程设计指导书提供的课题,根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计,课程设计说明书应包括以下内容:
1、方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器。
7、触发电路设计或选择。
8、课程设计总结。
9、完成4000字左右说明书,有系统电气原理图,内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。
设计技术参数
工作量
工作计划
1、单相交流220V电源。
2、整流输出电压Ud在0~110V连续可调。
3、整流输出电流最大值10A。
4、反电势负载,Em=100V。
5、要求工作电流连续。
1、方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器
6、触发电路设计或选择。
7、绘制主电路图。
第一周:
周一:
收集资料。
周二:
方案论证
周三:
主电路设计。
周四:
理论计算。
周五:
选择器件的具体型号。
第二周:
周一:
触发电路设计或选择
周二:
确定变压器变比及容量
周三:
确定平波电抗器。
周四~五:
总结并撰写说明书。
第2章课程设计内容
2.1基本原理介绍
单相全波整流电路如图所示,图中Tr为电源变压器,它的作用是将交流电网电压VI变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻。
单相全波整流电路的工作原理可分析如下。
为简单起见,晶闸管用理想模型来处理,即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
在v2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,只能经过VT1流向RL,在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
在v2的负半周,其极性与图示相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,只能经过VT2流向RL,电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负,与正半周时相同。
其电流通路如图中虚线箭头所示。
综上所述,三相全波整流电路巧妙地利用了晶闸管的单向导电性,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
根据上述分析,可得单相全波整流电路的工作波形如下图。
由图可见,通过负载RL的电流iL以及电压vL的波形都是单方向的全波脉动波形。
单相全波整流电路的优点是纹波电压较小,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高
2.2电路设计的经济性论证
2.2.1单相全波可控整流电路中变压器的二次绕组带中心抽头,结构较复杂。
绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多,在当今世界上有色金属资源有限的情况下,这是不利的。
2.2.2单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管,比单相全控桥式可控整流电路少2个,相应的,晶闸管的门极驱动电路也少两个,但是在单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大电压为2*20.5U2,是单相全控桥式整流电路的2倍。
2.2.3单相全波可控整流电路中,导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少一个,因而也少了一次管压降。
从上述2,3考虑,同时其纹波电压较小,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高,所以单相全波电路适宜于在低输出电压的场合。
2.3主电路设计
主电路如图所示:
电路波形图如下所示:
2.3.1具体计算如下:
单相全波整流电路波形与单相全控桥波形一样,所以有:
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- 单相 可控 整流 电路