24脈波整流電路的設計與研究分析畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 期的某一段相角范圍內導電，因而其輸入電流也有大量的諧波成分，而且在調壓過程中隨著相控角的加大，功率因數減小。同時變頻器輸出電源應盡量遠離控制電纜敷設(不小于50mm間距)，必須靠近敷設時盡量以正交角度跨越，必須平行敷設時盡量縮短平行段長度(不超過lmm)，輸出電纜應穿鋼管并將鋼管作電氣連通并可靠接地。 (4)加裝有源濾波器：早在70年代初，日本學者就提出有源濾波器的概念，有源濾波器通過對電流中高次。(6)線路分開：因電源系統內有阻抗，所以諧波負荷電流將造成電壓波形的諧波電壓畸形。 濾波電路簡介常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。如圖32RC濾波電路。而R值增大時，電阻上的直流壓降會增大，這樣就增大了直流電源的內部損耗；若增大C2的電容量，又會增大電容器的體積和重量，實現起來也不現實。經過濾波電路向負載放電，負載上得到的輸出電壓就比較平滑，起到了平波作用。35電感濾波電路波形圖已知橋式整流電路二極管的導通角是180176。此后，u2開始下降，由于電路輸出端沒接負載，電容器沒有放電回路，所以電容電壓值uC不變，此時，uC＞u2，二極管兩端承受反向電壓，處于截止狀態，電路的輸出電壓，電路輸出維持一個恒定值。后指數規律下降的速率快，而正弦波下降的速率小，所以超過90176。（a）電路圖[10] 整流原理整流電路的多重聯結有并聯多重聯接和串聯多重聯結。在ωt = 0時，二極管VD6和VD1開始同時導通，直流側電壓等于uab；下一次同時導通的一對管子是VD1和VD2，直流側電壓等于uac。因此可以說，在輕載時直流側獲得的充電電流是斷續的，重載時是連續的，分界點就是R= ／（ωC）。 圖4－3 數據分析因為每臺整流變壓器二次側星形繞組和三角形繞組相對應的線電壓相位錯開π/6，于是可以得到兩個三相橋并聯組成的12脈波整流電路。圖44 移相變壓器原理圖與向量圖圖45整流原理圖 仿真MATLAB是當今國際上公認的在科技領域方面最為優秀的應用軟件和開發環境。模塊放到仿真平臺上后需要將模塊排列到合適位置上方法是:點擊模塊,模塊四角出現四個小黑色四方塊,表示模塊已經被選中。使用軟件對MATLAB圖42中的電路進行建模仿真，仿真電路圖如圖43所示。仿真結果表明24脈波整流電路具有較好的直流特性,整流后的輸出電壓脈動很小,加入電容進行濾波后直流效果更好。當速斷保護動作時，瞬時使斷路器跳閘，并切除故障。 整流器的保護設置(1)為了在整流器內部短路時能及時采取措施，我們將每個整流二極管串聯1個快速熔斷器。電流是從整流機組流向直流母排，不會從直流母排反向流向整流機組。能夠顯示整流器橋臂熔斷器熔斷、整流器的散熱器溫度超溫、整流橋跳閘等。本文重點介紹了24脈波整流電路的基本原理、組成方式。老師淵博的知識、扎實的理論功底、高深的學術造詣、嚴謹的治學態度和胸懷寬宏的高尚品質，讓我受益匪淺，終身難忘。 最后再一次感謝所有在畢業設計中曾經幫助過我的良師益友和同學，以及在設計中被我引用或參考的論著的作者。四年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。接著又對濾波電路、整流電路諧波的危害及治理進行了詳細的闡述。當整流器測試點的溫度超過設定值時，整流器溫度報警和跳閘指示回路動作，能分別發出報警或跳閘信號，當地和遠程顯示故障信號。(1)為了防止整流器溫度過高，在整流器預測溫度最高的元件散熱器或銅母排上設置溫度傳感器元件，用于監視元件散熱器或銅母排的溫度，能分級設定報警和跳閘溫度值，并發出報警和跳閘信號。當電力變壓器的負荷電流超過額定值而達到繼電保護的整定電流時，經過整定延時，發出過負荷信號，值班人員可根據該信號對變壓器的運行負荷加以調整和控制，防止長期過負荷而加速繞組老化。 變壓器的保護設置電流速斷保護是整流變壓器的主要保護。圖 4－10 12脈波整流電路電壓波形 結論本文介紹了24脈波整流電路的基本原理、組成方式。 觀測仿真結果 雙擊示波器(Scope)就可以打開示波器觀察以波形表示的仿真結果。在模型庫瀏覽器中的樹狀目錄中逐級打開子目錄,電擊選中的模塊,將需要的模塊用鼠標拖拉到Simulink的仿真平臺上。閥側繞組分別接到3相整流橋，采用串聯聯連接，就形成了24脈波電路，每個脈波相差的相角。 24脈波整流電路變壓器連接方式等效24脈波整流電路由兩個12脈波整流電路構成，12脈波整流由兩個6脈波3相不可控整流橋并聯組成。將電流波形與不考慮電感時的波形比較可知，有電感時電流波形的前沿平緩了許多，有利于電路的正常工作。圖42給出了ωRC等于和小于 時的電流波形。當沒有二極管導通時，由電容向負載放電，ud按指數規律下降。最常用的是12 脈波整流的方法，雖然傳統的12 脈波整流方式可以在輸入電流中消除7 次諧波，但其輸入電流的THD ％，諧波污染仍較大。這樣所需的電容C2只是一般RCπ型濾波器所需電容的1／β，比如晶體管的直流放大系數β=50，如果用一般RCπ型濾波器所需電容容量為1000μF，如采用電子濾波器，那么電容只需要20μF就滿足要求了。功率型NTC熱敏電阻來維持平衡,因NTC熱敏電阻在常溫下電阻很大,加電后隨著溫度升高，電阻阻值迅速減小,這個電路叫軟起動電路。 （b）波形圖以上過程電容器的放電時間常數為 （3－3）后，二極管關斷，那么只有濾波電容以指數規律向負載放電，從而維持一定的負載電流。式中包括變壓器副邊繞組的直流電阻和二極管的正向導通電阻。接入電源后，當u2在正半周時，通過DD3向電容器C充電；當在u2的負半周時，通過DD4向電容器C充電，充電時間常數為由于橋式電路的對稱性和電感中電流的連續性，四個二極管DD3；DD4的導電角θ都是180176。電感濾波的波形圖如圖36所示。并聯的電容器C在輸入電壓升高時，給電容器充電，可把部分能量存儲在電容器中。π型濾波或叫CLC濾波由分析可知，電阻R的作用是將殘余的紋波電壓降落在電阻兩端，最后由C2再旁路掉。(T為整流輸出的直流脈動電壓的周期。第三章 濾波電路 引言電路的輸出電壓不是純粹的直流，從示波器觀察整流電路的輸出，與直流相差很大，波形中含有較大的脈動成分，稱為紋波。(5)加裝無功功率靜止型無功補償裝置：對于大型沖擊性負荷，可裝設無功功率的靜止型無功補償裝置，以或得補償負荷快速變動的無功需求，改善功率因數，濾除系統諧波，減少向系統注入諧波電流，穩定母線電壓，降低三相電壓不平衡度，提高供電系統承受諧波能力。維護方便。或在變頻器和其它用電設備的輸入側安裝隔離變壓器。采用這種電路的電力裝置如線性穩壓源，當今流行的大多數開關電源，其前置輸入整流部分基本采用這種電路。之間電路工作于有源逆變工作狀態，ud的諧波幅值隨a 增大而減小。 a 不為0176。將這些電流波形按富氏級數可以分解為基波及一系列不同頻率和振幅的諧波，因而整流裝置是從電力系統取用諧波電流的受電設備。0α圖16三相半波可控整流電路,增大，晶閘管承受的電壓中正的部分逐漸增多。 圖15三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負載時的電路在相電壓的交點ωtωtωt3處，均出現了二極管換相，即電流由一個二極管向另一 個二極管轉移，稱這些交點為自然換相點。此時，三個二極管對應的相電壓中哪一個的值最大，則該相所對應的二極管導通，并使另兩相的二極管承受反壓關斷，輸出整流電壓即為該相的相電壓，波形如圖(15d) 所示。流過負載的電流方向一致的。當負載角ψ越趨近于,電感儲能越多,整流電壓負半周的面積就越接近相等,這樣平均電壓就越接近0。 注：流過二極管的電流即為輸出電流。因此它被稱為半相整流電路。 各整流電路分析電路圖如圖11所示：此為純電阻負載的半相整流電路。 按變壓器二次側電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路。三相可控整流電路有三相半波可控整流電路，三相半控橋式整流電路，三相全控橋式整流電路。 　　3）在全控整流電路中，所有的整流元件都是可控的（SCR、GTR、GTO 等），其輸出直流電壓的平均值及極性可以通過控制元件的導通狀況而得到調節，在這種電路中，功率既可以由電源向負載傳送，也可以由負載反饋給電源，即所謂的有源逆變。 整流的定義負載整流器交流電源整流電路是一種把交流電源電壓轉換成所需的直流電壓的一種電路。整流電路可以直接為要求較低的電力電子裝置提供直流電能。整流電路是高壓直流電源系統中的重要組成部分。 整流變壓器保護起止時間：20年2月14日至20年6月13日共16周指 導 教 師簽 字系 主 任簽 字院 長簽 字摘 要AC/DC 變換器是電力電子裝置中最為常用的一種變換器，為了減小其對電網的污染,提高功率因數，在中、高功率場合下通常采用多脈波二極管整流技術,可以降低設備成本，提高效率，并且不會產生額外的EMI。整流電路主要用于充電、電鍍、電解及直流調速等領域目前，采用快速自關斷器件的高頻整流器能達到功率因數接近1，正在逐步取代傳統的相控整流器。其中包括晶閘管構成的相位控制型整流器和VMOSFET、IGBT構成的PWM控制型整流器。　　2）半控整流電路由可控元件和二極管混合組成，在這種電路中，負載電源極性不能改變，但平均值可以調節。2）三相整流電路是交流測由三相電源供電，負載容量較大,或要求直流電壓脈動較小,容易濾波。多相整流常用在大功率整流領域，最常用的有雙反星中性點帶平衡電抗器接法和三相橋式接法。　　1）中點引出整流電路分：單脈波（單相半波），兩脈波（單相全波），三脈波（三相半波），六脈波（六相半波）　　2）橋式整流電路分：兩脈波（單相）橋式，六脈波（三相）橋式　　3）帶平衡電抗器整流電路分：一次星形聯結的六脈波帶平衡電抗器電路（即雙反星帶平衡電抗器電路），一次角形聯結的六脈波帶平衡電抗器電路4）十二相整流電路分：二次星、三角聯結，橋式并聯（帶6f平衡電抗器）單機組十二脈波整流電路；二次星、三角聯結，橋式串聯十二脈波整流電路；橋式并聯等值十二脈波整流電路；雙反星形帶平衡電抗器等值十二脈波整流電路。則：， 它的整流波形如圖12所示：因為電路只在交流的半個周期二極管導通，才有電流流過負載。輸出直流電流為：在電壓與電流方向不一致時,電感輸出電能，一部分在電阻上消耗，一部分回饋給電源并經變壓器送回電網。 圖13 橋式整流電路工作原理:u2正半周時，DD2導通，DD4截止；u2負半周時，DD2截止，DD4導通。圖14 三相可控整流電路圖 將電路中的晶閘管換作二極管，并用VD表示，該電路就成為三相半波不可控整流電路，以下首先分析其工作情況。ud波形為三個相電壓在正半周期的包絡線。 α從輸出電壓、電流的波形可看出，這時負載電流處于連續和斷續的臨界狀態，各相仍導電120o。故電阻負載時=這種非正弦電流波形,根據系統參數、整流