电力电子技术课程设计---三相全控桥式晶闸管电动机系统设计.doc

电力电子技术课程设计 ——三相全控桥式晶闸管电动机系统设计 姓 名：王金波 班 级：自动化11－1 学 号：1105710119 指导教师：刘春喜 李国华 张继华 完成日期：2012年5月4日 辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表 学 期 2011--2012年第二学期 姓 名 王金波 专 业 电气工程及自动化 班 级 11-1 课程名称 电力电子技术 论文题目 三相桥式全控整流电路 评 定 标 准 评定指标 分值 得分 知识创新性 20 理论正确性 20 内容难易性 15 结合实际性 10 知识掌握程度 15 书写规范性 10 工作量 10 总成绩 100 评语： 任课教师 张继华 时 间 2012年5月4日 备 注 课程设计任务书 一、设计题目 三相全控桥式晶闸管—电动机系统设计 二、设计任务 1. 三相全控桥式主电路设计（包括整流变压器参数计算，整流元件定额的选择，平波电抗器电感量的计算等），讨论晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响。 2. 触发电路设计。触发电路选型（可使用集成触发器），同步信号的定相等。 3. 晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。 4. 提供系统电路图纸不少于一张。 三、设计计划 电子技术课程设计共2周。 第1天：选题，查资料； 第2天：方案分析比较，确定设计方案； 第3～5天：原理设计； 第6～8天：修改设计； 第9～10天：编写整理设计说明书。 四、设计要求 1. 画出整体电路图。 2. 对所设计的电路进行仿真，使之达到设计任务要求。 3. 分析实验结果，写出设计说明书。 指 导 教师：张继华 教研室主任： 时 间：2012 年 5月 4日 摘要 许多机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态，动态性能。而直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能，在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。双闭环直流调速系统是直流调速控制系统中发展得最为成熟，应用最广泛的电力传动系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。 本次设计主要就是针对直流调速装置，利用晶闸管三相全控桥式整流技术，结合集成触发器芯片，组成晶闸管三相全控桥式整流直流电动机调速系统，主要应用的芯片是TCA787集成移相触发控制芯片，实现调速系统。同时设计出完整的电气原理图，将分别介绍各个模块的构成原理和使用方法。 目录 1 三相全控桥主电路设计 1 1.1 整流变压器设计 1 1.1.1设计原理 1 1.1.2 参数计算 1 1.2 整流电路设计 2 1.2.1 晶闸管参数计算 2 1.2.2 晶闸管电路对电网的影响 3 1.2.3 晶闸管电路对系统功率因数的影响 4 1.3 平波电抗器的参数计算 5 2 触发电路设计 6 2.1 触发电路选择 6 2.2 TC787芯片介绍 6 2.2.1 芯片介绍 6 2.2.2管脚介绍 7 2.3 触发电路设计 8 2.3.1原理说明 8 2.3.2 同步信号的定相 9 3 保护电路设计 10 3.1 过电压保护设计 10 3.1.1 交流侧过电压保护 10 3.1.2 直流侧过电压保护 11 3.1.3 晶闸管换相过电压保护 11 3.2 过电流保护设计 12 3.3 缓冲电路设计 12 3.3.1 抑制电路设计 12 3.3.2 抑制电路设计 12 设计心得 13 参考文献 14 附录：三相桥式全控晶闸管-电动机系统设计系统电路总图 15  三相全控桥式晶闸管-电动机系统设计 1 三相全控桥主电路设计 1.1 整流变压器设计 1.1.1设计原理 由题目要求可知，供电电压为380V市电电压而整流电路的负载是额定电压值为220V的直流电动机，同时题目性能要求整流输出直流电压为0~220V，所以整流电路的输入电压最大值应为220V，实现380V电压到220V的电压可以使用合适型号的变压器实现，本设计采用即选用合适的变压器实现降压。而整流电路通常都是采用变压器实现降压，变压器不但可以实现降压而且还多用来作为隔离电路，由于晶闸管整流电路会对电网造成谐波污染等负面影响，所以设计电路时也需要隔离电路以减小影响，在本设计中变压器可以减弱晶闸管整流电路对电网以及其他用电设备的干扰起到隔离作用降低晶闸管电路的负面影响。 1.1.2 参数计算 变压器一次侧电压为380V，二次侧电压为220V，变压器一、二次侧采用连接方式，若不计变压器的励磁电流，则一、二次侧电压与变比关系为： 代入数值：