文档介绍：目录
前言………………………………………………………………2
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参考文献…………………………………………………………28
前言
本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系,交流调压电路可以带电阻性负载,也可以带电感性负载,如感应电动机或其它电阻电感混合负载等。交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路,通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。与相控整流电路一样,通过控制晶闸管开通时所对应的相位,可以方便的调节交流输出电压的有效值,从而达到交流调压的目的。其晶闸管可以利用电源自然换相,无需强迫关掉电路,并可实现电压的平滑调节,系统响应速度较快,但它也存在深控时功率因数较低,易产生高次谐波等缺点。交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合,主要有灯光调节,温度调节(如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等),泵及风机等异步电动机的软起动,交流电机的调压调速,随电机负载大小自动调压,变压器初级调压(在高压小电流或低压大电流直流电源中,如采用晶闸管相孔整流电路,需要很多晶闸管串联或并联,若采用交流调压电路在变压器初级调压。其电压电流值都比较合理,在变压器次级只要用二极管整流即可,从而达到减少体积、减低成本的目的)。与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制方便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属消耗也少。
计算机仿真具有效率高,精度高,可靠性高和成本低等特点,已经广泛应用与电力电子电路(或系统)的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析,减轻劳动强度,提高分析和设计能力,避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差,还可以与实物试制和调试相互补充,最大限度降低设计成本,缩短系统研制周期。可以说,电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和实验过程。通过本次仿真,学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势,并掌握电力电子计算机仿真的基本方法。
单相交流调压电路的电路参数要求:
电源电压220V,工频50Hz,阻感负载。R=10Ω,-。
⑴制定设计方案
⑵主电路设计及主电路元件选择
⑶驱动电路和保护电路设计及参数计算,器件选择
⑷绘制电路原理图
⑸总体电路原理图及其说明
单相交流调压电路带组感性负载时的电路以及工作波形如上图所示。之所产生的滞后由于阻感性负载时电流滞后电压一定角度,再加上移相控制所产生的滞后,使得交流调压电路在阻感性负载时的情况比较复杂,其输出电压,电流与触发角α,负载阻抗角φ都有关系。当两只反并联的晶闸管中的任何一个导通后,其通态压降就成为另一只的反向电压,因此只有当导通的晶闸管关断以后,另一只晶闸管才有可能承受正向电压被触发导通。由于感性负载本身滞后于电压一定角度,再加上相位控制产生的滞后,使得交流调压电路在感性负载下大的工作情况更为复杂,其输出电压、电流波形与控制角、负载阻抗角都有关系。其中负载阻抗角,相当于在电阻电感负载上加上纯正弦交流电压时,其电流滞后于电压的角度为
。为了更好的分析单相交流调压电路在感性负载下的工作情况,此处分三种工况分别进行讨论。
(1)情况
图1-3电路图
图1-4工作波形图(工况)
上图所示为单相反并联交流调压电路带感性负载