110V／200A单相桥式可控整流电路.doc

辽 宁 工 业 大 学 电力电子技术课程设计（论文） 题目：单桥式可控整流电路相 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气094 学 号： 0903030** 学生姓名： **** 指导教师： （签字） 起止时间：2011-**-**至2011-**-** 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室： 学 号 学生姓名 专业班级 电气094 课程设计（论文）题目 110V／200A单相桥式可控整流电路 课程设计（论文）任务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 为1台额定电压110V、功率为20kW的直流电动机提供直流可调电源，以实现直流电动机的调速 设计任务 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、若采用整流变压器，确定变压器变比及容量。5、触发电路设计或选择。6、绘制相关电路图。7、完成4000字左右说明书。 要求 1、文字在4000字左右。 2、文中的理论分析与计算要正确。 3、文中的图表工整、规范。 4、元器件的选择符合要求。 技术参数 1、交流电源：单相220V。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200A。4、直流电动机负载。5、根据实际工作情况，最小控制角取20～300左右。 进度计划 第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：主电路设计；第5天：选择器件；第6天：确定变压器变比及容量；第7天：确定平波电抗器；第8天：触发电路设计；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 绪论 电力电子技术概况 结合设计概括发展技术 单相桥式可控整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路其效率高原理及结构简单在单相整流电路中应用较多，在设计单相桥式可控整流电路时，从总电路出发根据负载择优选择方便的同步触发电路，并逐一设置各种保护电路使电路安全有效的运行，最终达到整流的目的。 本文研究内容 整流电路（Rectifier）尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统等其他领域。因此对单相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义，不仅是电力电子电路理论学习的重要一环，而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。 单相桥式可控整流电路电路设计 单相桥式可控整流电路总体设计方案 根据任务书中的设计说明，进行经济和技术比较，确定总体方案。画出总体方案框图，并简要说明各部分功能。 2　单相桥式半控整流电路 单相桥式整流电路如图1（a）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，四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。 图：电阻性负载的半相半控桥式整流电路 单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极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，只能经过二极管D1流向RL，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图1（a）中实线箭头表示。 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，只能经过二极管D2流向RL，再由二极管D4流回变压器，所以D1、D3反偏截止，D2、D4正向导通。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1（a）中虚线箭头所示。 综上所述，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，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，可得桥式整流电路的工作波形如图2。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。 图：电阻性负载时单相半控