電力電子課程設計---三相橋式全控整流電路的設計與分析

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　電力電子技術分為電力電子器件制造技術和交流技術（整流、逆變、斬波、變頻、變相等）兩個分支。它是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科。因它本身是大功率的電技術，又大多是為應用強電的工業(yè)服務的，故常將它歸屬于電工類。電力電子技術的內容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統。</p>&

2、lt;p>　　整流電路是電力電子電路中出現最早的一種，它將交流電變?yōu)橹绷麟姽┙o直流用電設備，應用十分廣泛。例如直流電動機、電鍍、電解電源、同步發(fā)電機勵磁、通信系統電源等。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網與整流電

3、路之間的電隔離（可減小電網與電路間的電干擾和故障影響）。</p><p>　　整流電路的種類有很多，有半波整流電路、單相橋式半控整流電路、單相橋式全控整流電路、三相橋式半控整流電路、三相橋式全控整流電路等。當整流負載容量較大或要求直流電壓脈沖較小時應采用三相整流電路，其交流測由三相電源供電。本設計要求整流電路帶直流電機負載，希望獲得的直流電壓脈沖較小，所以用三相全控整流比較合理。</p><p

4、>　　1 晶閘管的工作原理</p><p>　　晶閘管組成的實際電路如圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1 晶閘管組成的實際電路</p><p>　　為了說明晶閘管的工作原理，可將其看成NPN和PNP兩個三極管相連，用三極管的符號來表示晶閘管的等效電路，如圖1-2（a）所示,其工作過程如圖1-2（b）所示。</p><p>　　

5、圖1-2 晶閘管的等效電路</p><p>　　當晶閘管的陽極A和陰極K之間加正向電壓UZ而控制極K不加電壓時，中間的PN結處于反向偏置，管子不導通，處于關斷狀態(tài)。當晶閘管的陽極A和陰極K之間加正向電壓UA，且控制極G和陰極K之間也加正向電壓UG時，外層靠下的PN結處于導通狀態(tài)。若V2管的基極電流為IB2，則集電極電流Ic2為β2IB2，V1管的基極電流IB1等于Vz管的集電極電流，因而V2的集電極電流Icl為β

6、lβ2如，該電流又作為V2管的基極電流，再一次進行上述的放大過程，形成正反饋。在很短的時間（一般幾微秒）兩只二極管均進入飽和狀態(tài)，使晶閘管完全導通。當晶閘管完全導通后，控制極就失去了控制作用，管子依靠內部的正反饋始終維持導通狀態(tài)。此對管子壓降很小，一般為0. 6～1.2 V，電源電壓幾乎全部加在負載電阻R上，晶閘管中有電流流過，可達幾十至幾千安。要想關斷晶閘管，必須將陽極電流減小到不能維持正反饋過程，當然也可以將陽極電源斷開或者在晶閘管

7、的陽極和陰極之間加一反向電壓。綜上所述，可得如下結論：①晶閘管與硅整流二極管相似，都具有反向阻斷能力，但晶閘管還具有正向阻斷能力，即晶閘管正向導通必須具有一定的條件：陽極加正向電壓，同時控</p><p>　　圖1-3 晶閘管的伏安特性</p><p>　　2 主電路設計及原理</p><p>　　2.1 三相橋式全控整流電路的原理</p>&l

8、t;p>　　一般變壓器一次側接成三角型，二次側接成星型，晶閘管分共陰極和共陽極。一般1、3、5為共陰極，2、4、6為共陽極。</p><p>　?。?）2管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各1，且不能為同1相器件。</p><p>　　（2）對觸發(fā)脈沖的要求：</p><p>　　1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位依次差

9、60。</p><p>　　2)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。</p><p>　　3)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。</p><p>　?。?）Ud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。</p><

10、;p>　?。?）需保證同時導通的2個晶閘管均有脈沖，可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā)一種是雙脈沖觸發(fā)（常用）</p><p>　　三相橋式全控整流電路實質上是三相半波共陰極組與共陽極組整流電路的串聯。在任何時刻都必須有兩個晶閘管導通才能形成導電回路，其中一個晶閘管是共陰極組的，另一個晶閘管是共陽組的。 6 個晶閘管導通的順序是按 VT6 – VT1 → VT1 – VT2 → VT2 – VT3 → VT3

11、 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 – VT6 依此循環(huán)，每隔 60 °有一個晶閘管換相。為了保證在任何時刻都必須有兩個晶閘管導通，采用了雙脈沖觸發(fā)電路，在一個周期內對每個晶閘管連續(xù)觸發(fā)兩次，兩次脈沖前沿的間隔為 60 °。三相橋式全控整流電路原理圖如右圖所示。 </p><p>　　三相橋式全控整流電路用作有源逆變時，就成為三相橋式逆變電路。由整流狀態(tài)轉換到逆變狀態(tài)必須同時具備

12、兩個條件：一定要有直流電動勢源，其極性須和晶閘管的導通方向一致，其值應稍大于變流器直流側的平均電壓；其次要求晶閘管的 a ＞ 90 °，使 U d 為負值。</p><p>　　圖2-1 三相橋式全控整流電路</p><p>　　2.2 三相全控橋的工作特點</p><p>　　⑴ 2個晶閘管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組 各1個，且不能為同1

13、相器件。</p><p>　?、?對觸發(fā)脈沖的要求：</p><p>　　按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位依次差60?。</p><p>　　共陰極 組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120?。</p><p>　　共陽極組VT4、VT6、VT2也依次差120?。</p><p>　　同

14、一相的上下兩個橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6， VT5與VT2，脈沖相差180。</p><p>　?、?ud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。</p><p>　?、?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、反向電壓的關系也相同。</p><p>　　2.3 阻感負載時的波形分析</p><

15、;p>　　三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負載和反電動勢阻感負載供電（即用于直流電機傳動），下面主要分析阻感負載時的情況。 </p><p>　　當α≤600時，ud波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于負載不同時，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電流 id 波形不同，電阻負載時 ud 波形與 id 的波形形

16、狀一樣。而阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。圖2-2和圖2-3分別給出了三相橋式全控整流電路帶阻感負載α=00和α=300的波形。 </p><p>　　圖2-2 觸發(fā)角為00時的波形圖</p><p>　　圖2-3 觸發(fā)角為300時的波形圖</p><p>　　當α＞600時，阻感負載時的工

17、作情況與電阻負載時不同，電阻負載時ud波形不會出現負的部分，而阻感負載時，由于電感L的作用，ud波形會出現負的部分。圖2-4給出了α=900時的波形。若電感L值足夠大，ud中正負面積將基本相等，ud平均值近似為零。這說明，帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的α角移相范圍為900。</p><p>　　圖2-4 觸發(fā)角為900時的波形圖</p><p><b>　　3 觸發(fā)電

18、路設計</b></p><p>　　3.1 觸發(fā)電路設計目的 </p><p>　　要使晶閘管開始導通，必須施加觸發(fā)脈沖，在晶閘管觸發(fā)電路中必須有觸發(fā)電路，觸發(fā)電路性能的好壞直接影響晶閘管電路工作的可靠性，也影響系統的控制精度，正確設計觸發(fā)電路是晶閘管電路應用的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　3.2 設計的任務指標及要求</p><p

19、>　　1 輸入電壓：直流+15V,-15V.</p><p>　　2 交流同步電壓：20V.</p><p>　　3 移相電壓：0 - 10 V.</p><p>　　4移相范圍：大于等于170度.</p><p>　　5對電路進行設計，計算元器件參數.</p><p>　　3.3觸發(fā)電路設計方案的選擇</

20、p><p>　　3.3.1 可供選擇的方案種類</p><p>　　1 單結晶體管觸發(fā)電路</p><p>　　2 正弦波同步觸發(fā)電路</p><p>　　3 鋸齒波同步觸發(fā)電路</p><p><b>　　4 集成觸發(fā)電路</b></p><p>　　3.3.2 方案選擇的論

21、證</p><p>　　1 單結晶體管觸發(fā)電路：脈沖寬度窄，輸出功率小，控制線性度差；移相范圍一般小于180度，電路參數差異大，在多相電路中使用不易一致，不付加放大環(huán)節(jié)。適用范圍：可觸發(fā)50A以下的晶閘管，常用于要求不高的小功率單相或三相半波電路中，但在大電感負載中不易采用。</p><p>　　2 正弦波同步觸發(fā)電路：由于同步信號為正弦波，故受電網電壓的波動及干擾影響大，實際移相范圍只

22、有150度左右。適用范圍：不適用于電網電 壓波動較大的晶閘管裝置中。</p><p>　　3 鋸齒波同步觸發(fā)電路：它不受電網電壓波動與波形畸變的直接影響，抗干擾能力強，移相范圍寬，具有強觸發(fā)，雙脈沖和脈沖封鎖等環(huán)節(jié)，可觸發(fā)200A的晶閘管。適用范圍：在大眾中容量晶閘管裝置中得到廣泛的應用。</p><p>　　4 集成觸發(fā)電路：移相范圍小于180度，為保證觸發(fā)脈沖的對稱度，要求交流電網

23、波形畸變率小于5%。適用范圍：應用于各種晶閘管。</p><p>　　根據晶閘管觸發(fā)電路設計的任務和要求決定采用鋸齒波同步觸發(fā)電路的設計方案進行設計。</p><p>　　3.4鋸齒波同步移相觸發(fā)電路</p><p>　　3.4.1鋸齒波形成和同步移相控制環(huán)節(jié)</p><p><b>　　圖 3-1</b></p&

24、gt;<p>　　鋸齒波同步移相的原理是利用受正弦同步信號電壓控制的鋸齒波電壓作為同步電壓，再與直流控制電壓與直流偏移電壓組成并聯控制，進行電流疊加，去控制晶體管的截止與飽和導通來實現的。</p><p>　　圖3-1所示為恒流源電路方案，由、、和等無件組成，其中、、和為一恒流源電路。</p><p>　　當截止時，恒流源電流對電容充電，所以兩端電壓為</p>

25、<p><b>　　==</b></p><p>　　按線性增長，即的基極電位按線性增攻。調節(jié)電位器，即改變的恒定充電流，可見是用來調節(jié)鋸齒波斜率的。當導通時，由于阻值很小，所以迅速放電，使電位迅速降到零伏附近周期性的導通和關斷時，便形成了一個鋸齒波，同樣也是鋸齒波電壓，如圖3-1所示。射極跟隨器的作用是減小控制回路的電流對鋸齒波電壓的影響。</p><p>

26、;　　管的基極電位由鋸齒波電壓、直流控制電壓,直流偏移電壓三個電壓作用的疊加值所確定，它們分別通過電阻和與基極相接。</p><p>　　設為鋸齒波電壓單獨作用在基極時的電壓，其值為</p><p><b>　　=</b></p><p>　　可見仍為一鋸齒波，但斜率比低。同理偏移電壓單獨作用時的電壓為：</p><p>

27、;　　可見仍為一條與平行的直線，但絕對值比小。</p><p>　　直流控制電壓單獨作用時的電壓為：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　可見仍為與平行的一直線，但絕對值比小。</p><p>　　如果=0,為負值時,點的波形由確定。當為正值時，點的波形由確定。由于的存在，上述電壓波形與實際波形有

28、出入，當點電壓等于0.7V后，導通。之后一直被鉗位在0.7V。圖中M點是由截止到導通的轉折點。由前面分析可知經過M點時使電路輸出脈沖。因此當為固定值時,改變便可改變M點的時間坐標，即改變了脈沖產生的時刻，脈沖被移相。可見，加的目的是為了確定控制電壓=0時脈沖的初始相位。當接阻感負載電流連續(xù)時三項全控橋的脈沖初始相位應定在=90度;如果是可逆系統，需要在整流和逆變狀態(tài)下工作，這時要求脈沖的移相范圍理論上為180度，由于鋸齒波波形兩端的非線

29、性，因而要求鋸齒波的寬度大于180度，例如240度，此時，令=0，調節(jié)的大小使產生脈沖的M點移至鋸齒波240度地的中央(120度)，對應于=90度的位置。這時，如為正值，M點就向前移，控制角<90度，晶閘管電路處于整流工作狀態(tài)；如為負值，M點就向后移，控制角>90度，晶閘管電路處于逆變狀態(tài)。</p><p>　　在鋸齒波同步的觸發(fā)電路中，觸發(fā)電路與主電路的同步是指要求鋸齒波的頻率與主電路電源的頻率相同

30、且相位關系確定。從圖2-2可知，鋸齒波是由開關管來控制的。由導通變截止期間產生鋸齒波，截止狀態(tài)持續(xù)的時間就是鋸齒波的寬度，開關的頻率就是鋸齒波的頻率。要使觸發(fā)脈沖與主電路電源同步，使開關的頻率與主電路電源頻率同步就可達到。如圖2-2中的同步環(huán)節(jié)，是有同步變壓器TS和作同步開關用的晶體管組成的。同步變壓器和整流變壓器接在同一電源上，用同步變壓器的二次電壓來控制的通斷作用，這就保證了觸發(fā)脈沖與主電路電源同步。</p><

31、p>　　同步變壓器TS二次電壓經二極管間接加在的基極上。當二次電壓波形在負半周的下降段時，導通，電容被迅速充電。因O點接地為零電位，R點為負電位，Q點電位與R點相近，故在這一階段基極為反向偏置，截止。在負半周的上升段，+電源通過給電容反向充電,為電容反向充電波形，其上升速度比波形慢，故截止，如圖2-5所示。當Q點電位達1.4V時，導通，Q點電位被鉗位在1.4V.直到TS二次電壓的下一個負半周到來時，重新導通，迅速放電后又被充電，截

32、止。如此周而復始。在一個正弦波周期內，包括截止和導通兩個狀態(tài)，對應鋸齒波波形恰好是一個周期,與主電路電源頻率和相位完全同步，達到同步的目的?？梢钥闯?，Q點電位從同步電壓負半周上升段開始時刻到達1.4V的時間越長，截止時間就越長，鋸齒波就越寬?？芍忼X波的寬度是由充電時間常數決定的。</p><p>　　3.4.2脈沖形成，整形放大和輸出環(huán)節(jié)</p><p>　　脈沖形成環(huán)節(jié)由晶閘管、組成，

33、、起脈沖放大作用?？刂齐妷杭釉诨鶚O上，電路的觸發(fā)脈沖有脈沖變壓器TP二次側輸出，起一次繞組接在集電極電路中。</p><p>　　當控制電壓=0時，截止。+（+15V）電源通過供給一個足夠大的基極電流，使飽和導通，所以的集電極電壓接近于-(-15V)。、處于截止狀態(tài)，無脈沖輸出。另外，電源的+(15V)經、發(fā)射結到-(-15V)，對電容充電，充滿后電容兩端電壓接近2 (30V),極性如圖3-2所示:</p&

34、gt;<p><b>　　圖 3-2</b></p><p>　　3.4.3 強觸發(fā)和雙脈沖形成環(huán)節(jié)</p><p><b>　　圖 3-3</b></p><p>　　強觸發(fā)環(huán)節(jié)有單相橋式整流獲得近似50V直流電壓作電源，在導通前，50V電源經對充電，N點電位為50V。當導通時，經脈沖變壓器一次側，與迅速

35、放電，由于放電回路電阻很小，N點電位迅速下降，當N點電位下降到14.3V時，導通，脈沖變壓器TP改由+15V穩(wěn)壓電源供電。這時雖然50V電源也在向再充電使它電壓回升，但由于充電回路時間常數較大，N點電位只能被15V電源鉗位在14.3V。電容的作用是為了提高強觸發(fā)脈沖前沿。</p><p>　　如圖3-3中、兩個晶體管構成一個“或”門。當、都導通時,約為-15V，使、都截止，沒有脈沖輸出。但只要、中有一個截止，都會

36、使變?yōu)檎妷海?、導通，就有脈沖輸出。所以只要用適當的信號來控制或的截止（前后間隔60度），就可以產生符合要求的雙脈沖。其中，第一個脈沖有本相觸發(fā)單元的對應的控制角所產生，使由截止變?yōu)閷ㄔ斐伤查g截止，于是輸出脈沖。相隔60度的第二個脈沖是由滯后60度相位的后一相觸發(fā)單元產生，在其生成第一個脈沖時刻將其信號引至本相觸發(fā)單元的基極，使瞬時截止，與是本相觸發(fā)單元的管又導通，第二次輸出一個脈沖，因而得到間隔60度的雙脈沖。其中和的作用，主要是

37、防止雙脈沖信號相互干擾。</p><p>　　4 保護電路的設計</p><p>　　為了保護設備安全，必須設置保護電路。保護電路包括過電流與過電流保護，大致可以分為兩種情況：一種是在適當的地方安裝保護器件，例如R-C阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器等；另一種則是采用電子保護電路，檢測設備的輸出電壓或輸入電流，當輸出電壓或輸入電流超過允許值時，借助整流觸發(fā)控制系統使整流橋短時內工作于有

38、源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數值。</p><p>　　本例中設計的三相橋式全控整流電路為大功率裝置，故考慮第一種保護方案，分別對晶閘管、交流側、直流側進行保護設電路的設計。</p><p>　　4.1 晶閘管的保護電路</p><p>　?、拧⒕чl管的過電流保護：過電流可分為過載和短路兩種情況，可采用多種保護措施。對于晶閘管初開通時引起的較大的di/d

39、t，可在晶閘管的陽極回路串聯入電感進行抑制；對于整流橋內部原因引起的過流以及逆變器負載回路接地時可以采用接入快速熔短器進行保護。</p><p>　　⑵、晶閘管的過電壓保護：晶閘管的過電壓保護主要考慮換相過電壓抑制。晶閘管元件在反向阻斷能力恢復前，將在反向電壓作用下流過相當大的反向恢復電流。當阻斷能力恢復時，恢復電流的電感會因高電流變化率產生過電壓，即換相過電壓。為使元件免受換相過電壓的危害，一般在元件的兩端并聯

40、RC電路。</p><p>　　4.2 交流側保護電路</p><p>　　晶閘管設備在運行過程中會受到由交流供電電網進入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲，同時設備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現，所以要進行過電壓保護，可采用如圖4-1所示的反向阻斷式過電壓抑制RC保護電路。整流電路正常工作時，保護三相橋式整流器輸出端電壓為變壓器次級電壓的峰值，輸出電流很小，從而減小了保護元件的發(fā)熱

41、。過電壓出現時，該整流橋用于提供吸收過電壓能量的通路，電容將吸取過電壓能量轉換為電場能量；過電壓消失后，電容經 、 放電，將儲存的電場能量釋放，逐漸將電壓恢復到正常值。</p><p>　　圖4-1反向阻斷式過電壓抑制RC電路</p><p>　　4.3 直流側阻容保護電路</p><p>　　直流側也可能發(fā)生過電壓，在圖4-2中，當快速熔斷器熔斷或直流快速開關切斷

42、時，因直流側電抗器釋放儲能，會在整流器直流輸出端造成過電壓。另外，由于直流側快速開關（或熔斷器）切斷負載電流時，變壓器釋放的儲能也產生過電壓，盡管交流側保護裝置能適當地保護這種過電壓，仍會通過導通的晶閘管反饋到直流側來，為此，直流側也應該設置過電壓保護，用于抑制過電壓。</p><p>　　圖4-2 直流側阻容保護</p><p>　　5. 三相橋式整流電路MATLAB仿真</p&g

43、t;<p>　　5.1電路的構成及其工作原理</p><p>　　三相橋式全控整流電路原理圖如圖2-1所示。三相橋式全控整流電路是由三相半波可控整流電路演變而來的，它由三相半波共陰極接法(VT1，VT3，VT5)和三相半波共陽極接法(VT1，VT6，VT2)的串聯組合。</p><p>　　其工作特點是任何時刻都有不同組別的兩只晶閘管同時導通，構成電流通路，因此為保證電路啟動

44、或電流斷續(xù)后能正常導通，必須對不同組別應到導通的一對晶閘管同時加觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)脈沖的寬度應大于π／3的寬脈沖。寬脈沖觸發(fā)要求觸發(fā)功率大，易使脈沖變壓器飽和，所以可以采用脈沖列代替雙窄脈沖；每隔π／3換相一次，換相過程在共陰極組和共陽極組輪流進行，但只在同一組別中換相。接線圖中晶閘管的編號方法使每個周期內6個管子的組合導通順序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共陰極組T1，T3，T5的脈沖依次相差2π／3；同一相的上下

45、兩個橋臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脈沖相差π，給分析帶來了方便；當α=O時，輸出電壓Ud一周期內的波形是6個線電壓的包絡線。所以輸出脈動直流電壓頻率是電源頻率的6倍，比三相半波電路高l倍，脈動減小，而且每次脈動的波形都一樣，故該電路又可稱為6脈動整流電路。同理，三相半波整流電路稱為3脈動整流電路。α>0時，Ud的波形出現缺口，隨著α角的增大，缺口增大，輸出電壓平均值降低。當α=2π／3時，輸出電壓為零，所

46、以電阻性負載時，α的移相范圍是O～2π／</p><p><b>　　5.2 建模</b></p><p>　　根據三相橋式全控整流電路的原理可以利用Simulink內的模塊建立仿真模型如圖4-2所示，設置三個交流電壓源V1，V2，V2相位角依次相差120°，得到整流橋的三相電源。用6個Thyristor構成整流橋，實現交流電壓到直流電壓的轉換。6個PULS

47、E generator產生整流橋的觸發(fā)脈沖，且從上到下分別給1～6號晶閘管觸發(fā)脈沖</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p><b>　　5.3參數的設置</b></p><p>　　三相電源的相位互差120°，交流峰值電壓為159.55V，頻率為50 Hz。晶閘管的參數為：Rn=O．001

48、Ω，Lon=0．000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250×10-9。</p><p>　　負載電阻性設R=0.18 Ω，電感性負載設L=7.31mH。脈沖發(fā)生器脈沖寬度設置為脈寬的20 ％，脈沖高度為5 V，脈沖周期為0.02 s，脈沖移相角隨著控制角的變化對“相位角延遲”進行設置。</p><p>　?。?）三相電源的設置情況</p><p

49、>　　三相電源的相位互差120°，V1為0°，V2為-120°，V3為120°，頻率為50HZ，電壓峰值為159.55V。</p><p>　?。?）脈沖的仿真情況</p><p>　　根據觸發(fā)角為0°，所以晶閘管VT1，VT3，VT5，VT4，VT6，VT2的延遲時間分別為0.00166s，0.00833s，0.015s，0.011

50、66s，0.01833s，0.025s</p><p><b>　　5.4仿真結果</b></p><p>　　以下為觸發(fā)角為30°時的仿真結果：</p><p>　　圖5-2 輸入電壓波形</p><p>　　圖5-3 觸發(fā)脈沖波形</p><p>　　圖5-4 輸出電壓波形</

51、p><p>　　圖5-5 晶閘管承受電壓波形</p><p><b>　　5.5仿真結果分析</b></p><p>　　由前面的理論分析知道，當α≤60°時，波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于負載不同時，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電

52、流 波形不同，電阻負載時 波形與 的波形形狀一樣。而阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。</p><p>　　由仿真結果可知，當α≤60°時，電壓波形連續(xù)，與理論值相差不大，但由于電感與無窮大相差甚遠，所以電流并不是一條直線，而是符合電機啟動電流由零逐漸增大趨于穩(wěn)定。</p><p><b>

53、　　結論</b></p><p>　　本次課程設計主要對三相橋式整流電路進行設計分析和仿真，設計主要包括主電路，觸發(fā)電路和保護電路，對于主電路采用教材中的經典設計，分別對觸發(fā)角為30°60°90°的情況進行了理論分析。觸發(fā)電路為查閱相關資料所得，由于電路較復雜，并未做較為詳細的分析，保護電路亦為查閱資料獲取，但因保護電路較觸發(fā)電路簡單故分析方面較為詳細。針對觸發(fā)角為30&

54、#176;的情況進行了仿真，得到輸出端電壓，電流波形，并與理論分析結果進行了對比，對形同于不同之處均作了相關說明與分析。最終得到結論：當α≤60°時，電壓波形連續(xù)，與理論值相差不大，但由于電感與無窮大相差甚遠，所以電流并不是一條直線，而是符合電機啟動電流由零逐漸增大趨于穩(wěn)定。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　首先，我學到了不

55、少東西。是我開闊了眼界，本次課程設計完美結束。同時我也意識到自己的不足，覺得應該好好學習，努力增加自己的知識含量。在設計中，我感到自己平時下功夫太少，以至于書到用時方恨少。同時，我覺得，一次課程設計是我如此疲憊，所以應該珍惜學習的機會。</p><p>　　我知道電力電子技術是一門基礎性和支持很強的技術，但我真正體會到這一點卻是在這次課設的過程中。通過本次課程設計 ，我對電力電子技術這門課有了很深的了解，對各個知

56、識點有個更好的掌握。</p><p>　　本次設計，我所設計的是三相橋式全控整流電路，開始設計時我遇到了很多的問題，使我有種很深的無助感。好在后來經過仔細查閱資料，各類圖書，以及老師和同學的幫助，我順利完成了課設中的任務。</p><p>　　通過這次電力電子課程設計，讓我明白了課堂學習與實際動手操作的巨大差距，課堂學習為動手操作提供了不可或缺的理論指導，實際動手操作可以讓自己更好地理解自

57、己所學過的理論知識，本次課程設計中，很多地方用到了課堂上沒有詳細講解的內容，比如觸發(fā)電路，所以在課設的過程中，就需要自己花費大量的時間與精力去查找相關的資料，弄清楚觸發(fā)電路的原理，雖然過程比較辛苦，但覺得自己過得還是很充實，畢竟搞清楚了自己曾經不清楚的地方，收獲還是很大。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王兆安、黃俊,電力電子技

58、術.北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　[2]王維平,現代電力電子技術及應用.南京：東南大學出版社 </p><p>　　[3]葉斌,電力電子應用技術及裝置.北京：鐵道出版社</p><p>　　[4]劉志剛主編.電力電子學.第一版.北京：清華大學出版社</p><p>　　[5]馬建國,電子系統設計.北京：高等教育出版社[6]王鎖萍