三组三相半控整流

1、项目名称：三相桥式半控整流电路挂箱项目成员： 孟令军 刘婷伟 王玉洁 指导教师： 沈虹日期： 2017.1.4101对设计方案进行经济技术论证、完成整流主电路设计02通过计算选择整流器件的具体型号、若采用整流变压器，确定变压器变比及容量确定平波电抗器的参数、触发电路设计或选择。03绘制相关电路图、在实验室进行模拟验证或matlab仿真。直流电动机具有良好的启动性能和调速性能，在工业生产中获得广泛应用，本次设计的目的是为1台额定电压200V、功率为100W的直流电动机提供直流可调电源，以实现直流电动机的无级调速。 21三相桥式半控整流电路方案三相桥式半控整流电路方案 3 三相桥式半控整流电路系统

2、通过变压器与电网连接，经过变压器的三相桥式半控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采用器进入电网的谐波成分。保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。采用护，利用快速熔断器进行过电流保护。采用TC787TC787集成触发电路集成触发电路 ，利用一，利用

3、一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相半控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转，工作晶闸管，使三相半控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转，工作在电动状态。在电动状态。 4三相桥式半控整流电路总体设计方案三相桥式半控整流电路总体设计方案 主电路设计主电路设计 当整流负载容量较大（如直流电动机），或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路，交流测由三相电源供电。这个设计中，采用三相桥式半控整流电路。主电路采用晶闸管构成的三相半控桥，将三相桥式全控整流电路中的一组晶闸管用三只二极管代替，就构

4、成了三相桥式半控整流电路。只要控制三相桥中一组晶闸管，就可控制三相桥式半控整流电路的输出电压，所以它的控制较全控桥简单、经济，在中等容量或不要求可逆运行的电力拖动装置中经常使用。同时要考虑晶闸管的过电压与过电流保护。 2 硬件设计硬件设计6硬件设计1、主电路设计2、脉冲触发电路设计3、驱动电路设计4、电源电路设计5、保护电路设计 6、反馈电路设计主电路设计主电路设计 三个晶闸管和三个二极管组成半控整流电路。负载为直流电机，在电机负载处流出霍尔元件接口作为电流采样口。并在负载两端并联两个电阻作为采样电阻，采集电压。 电路工作特点：共阴极组晶闸管必须触发才能换流，而共阳极组二极管总是在自然换相点换

5、流。所以，一周期中仍然换流六次，三次为自然换流，其余三次为触发换流，。变压器为Y/型接法。变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。8主电路设计主电路设计 三相变压器：实验室电源是110V交流电，实验的负载额定电压是200V，我们把二次侧设为220V，需要先经过变压器进行变压得到220V交流电。选择匝数比为1:2，二次侧电流为0.5A 变压器容量：S=3X220X0.5A=330W主电路设计主电路设计主电路设计主电路设计主电路设计主电路设计主电路设计主电路设计二极管的额定电流二极管电流的有效值为靠虑一定的安全裕量，则二极管的额定电流为 （1.52）X0.29/1.5

6、7=0.270.36A二极管的额定电压和额定电流和晶闸管一致，综上，我们采用1N4007硅整流二极管 （1000V， 1A）。符合要求。脉冲触发电路设计脉冲触发电路设计 运用TC787集成触发电路 1、2、18脚输入101000Hz，0VDD(V)同步电压，4脚的移相电压为0.213V，移相极性为移相电压增加，输出导通角愈大。5脚为输出保护端，当5脚电位大于或等于12V，六路脉冲全部被封锁，系统处于保护状态，当5脚电位3V时，系统正常工作。 6脚为功能选择端。当6脚接低电平(地)时，输出为半控单脉冲形式，12、11、10、9、8、7分别输出A、-C、B、-A、C、-B的单触发脉冲；。 芯片引脚

7、图控制电路控制电路16控制电路设计控制电路设计 电路的输入为三路同步信号，其信号为三相电信号经过变压到15-30V之间的低压同步信号，然后经过T型滤波电路输入到芯片中。在引脚4连接了滑动变阻器，通过调节滑动变阻器可以改变比较电压。以调节其导通角。引脚6可以选择全控还是半控模式，用开关控制。Cx处电容用来调节脉冲宽度。 参数选择（1）锯齿波电容选择0.15uf，使其与同步电压频率一致。误差较小。（2）脉冲宽度电容取0.01uf，则脉冲宽度为0.5ms可以保证晶闸管导通。驱动电路设计驱动电路设计 用变压器进行隔离，使控制电路与主电路隔离，并对晶闸管进行驱动。电源电路设计电源电路设计 实验给出的交流电经过变压、二极管整流电路并经过7815芯片输出+15V系统所要电压，为控制芯片提供稳定电源15V；整流之后的电压经过变压器又变为24V为之后的晶闸管驱动提供电压。 另外，三相电压经过变压后获得24V左右的同步电压信号，为TC787提供同步电压。反馈电路设计反馈电路设计 电流采样我们采用电流霍尔进行采集，电压采用电阻分压取样。获得电压电流采样值分别经过两个PI调节器进行调节。并分别有限幅。保护电路设计保护电路设计 在过电流保护电路时，晶闸管串联一个保险丝，当电流过大而导致晶闸管击穿，保险丝就会熔断，进而保护电路。设备在运行过程中，会受到由交流供电电网进入的