文档介绍:目录
一、电路的选定1
、三相交流调压电路的原理与分析2三、交流调压电路触发信号4
、主电路器件的选择7五、仿真系统的建立9
以看出:无论是负载电压还是电流波形,交流调压所输出的都不是正弦波,并且当
a角增大时,负载电压相应会逐渐变小,负载电流则开始出现断续。当带电感性负载时,交流调压输出的波形就不仅与a有关,也与负载的小有关,这时负载电流和负载电压也不再同相了,其移相角范围为小-150°。
三相三线交流调压电路的电流中含有很多谐波。在进行傅里叶分析后可知,其中所含谐波的次数为6k±1(k=1,2,3,…),这和三相桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波次数的完全相同,而且也是谐波的次数越低,其含量越大。三相三线调压电路由丁其三相对称的特性,并不含有3的整数次倍的谐波,它们不能流过三相三线电路。
在阻感负载的情况下,a=小时,负载电流会达到最大值并且为正弦波,同短接晶闸管的情况相同,一般来说,电感大时,谐波电流的含量要小一些。
三、交流调压电路触发信号
晶闸管的触发信号有单脉冲、宽脉冲和双触冲三种。三相三线Y型调压电路不能使用单脉冲触发,只能使用大丁600的宽脉冲或双窄脉冲。下面分析一下:
:
UA\C-
UC-/
A、C-单窄脉冲
t1t2
(窄)脉冲触发示意图
若是三相四线型调压电路,有N线与负载电路中性点连接,这样每相就会同N线相连形成回路,实质上电路相当丁三个单相调压电路,但若去掉N线,变成三相三线,,每相必须与另两相构成电流回路,才能保证电路继续工作。此时,若A相拥有正的电压而C相则为负的电压,晶闸管VT1、VT2应该同时在触发信号的作用开通,形成由AtVT1tRL1tRL3tVT2tC相的电流通路,单脉冲触发,是无法满足这个要求的,若使A相正半波触发信号是在t1时刻给出,相对应C相负半波触发信号在t2时刻给出。UA触发脉冲出现时,A相与C相同时处丁电压极性为正的状态(C相的电压幅度有时甚至高丁A相电压),二者不具备形成电流通路的条件,尽管晶闸管VT1得到触发信号,但由丁不具备开通条件从而处丁关断状态;VT2在t2时刻得到触发信号,此时C相电压处丁负半波期间时,但由丁VT1的触发脉冲信号已经消失,VT1处丁关断状态,VT2也不具备开通条件,说明单窄脉冲触发信号,对三相调压电路,是失效的。
因此对三相三线星形连接或角接负载电路来说,在工作时若想要形成负载电流回路,在每一时刻至少要有两相形成通路,因而必须有2只晶闸管是同时导通的(实际上存在3只晶闸管短时导通时候)。而要达到上述要求,晶闸管的触发信号就需使用宽脉冲或双脉冲,它们之间应严格的保持一定的相位关系,必须与自己相应的电源有着相同的相序。
:
A宽脉冲
C-宽脉冲
(宽)脉冲触发示意图
宽脉冲方式:如果在t1时刻,触发脉冲UA出现,晶闸管VT1满足导通条件之一,由丁UA为宽脉冲,会一直维持至t2时刻UC-触发脉冲的出现以后,在UA与UC-两个脉冲产生t2~t3时段内的重叠区,意味着主电路晶闸管VT1、VT2被同时触发开通,形成了A相正半波期间流经负载电路RL1的电流通路。当负载为电阻性时,要求UA(UC-)的脉冲宽度须大丁60°而小丁120°,而当负载为阻感性时,因晶闸管在电压过零后,有延时关断过程,需要触发脉冲的宽度为大丁60而小丁120,即脉冲出现时刻足以维持到所对应相半波期间触发脉冲的出现,以保障最低有对应相两只晶闸管的同时开通,以形成负载电流通路。
不过由丁宽脉冲直流分量大,容易造成晶闸管的栅阴结发热和驱动电路功耗过大、使脉冲变压器直流磁化,因而实际使用时往往对宽脉冲进行高频调制处理后,变为高频开关波形,再作为触发脉冲送出。而双脉冲触发方式,是应用最普遍的一种方式。不过由丁双脉冲触发方式比宽脉冲触发方式复杂的多,本次设计乂是仿真设计,无需实际器件,故而选择宽脉冲的触发方式。
四、主电路器件的选择
三相交流调压器的主电路中所用到得器件主要有220V三相交流电源,6个反并联的晶闸管,还有三个电阻负载。其中6个反并联的晶闸管可用三个双相晶闸管代替,也可以用一个申联谐振代替2个反并联的晶闸管。
晶闸管的选择:
1选择正反向电压
可控硅在门极无信号,控制电流Ig为0时,在阳(A)一一阴(K)极之间加正向电压,(J2)处丁反向偏置,所以,器件呈高阻抗状态,称为正向阻断状态,若Uak增大而达到一定值Ubo,可控硅由阻断突然转为导通,这个Ubo值称为正向转折电压,这种导通是非正常导通,会减短器件的寿命。所以必须选择足够正