單相半波可控整流電路

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1、課題：單相半波可控整流電路設(shè)計班級：2012級機電一體化一班小組：組員（學(xué)號）：單相半波可控整流設(shè)計（1）技術(shù)要求1）單相交流電源：電壓220V。2）直流輸出電壓Ud：50～92V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。3）最大負載電流輸出：30A。4）負載為電阻性負載。2、主要設(shè)計內(nèi)容1）整流變壓器額定參數(shù)的計算（選擇變壓器次級額定電壓，確定變比）。2）晶閘管器件的電流、電壓定額等參數(shù)的計算和選型。3）觸發(fā)電路的設(shè)計。4）撰寫課程設(shè)計。本次課程的目的與意義：本次課程設(shè)計的目的是在設(shè)計出滿足技術(shù)要求的單相半波可控整流電路，設(shè)計要求即為（1）單相交流電源：電壓220V（2）直流輸出電壓Ud：50～92

2、V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（3）最大負載電流輸出：30A（4）負載為電阻性負載。并在此設(shè)計中熟練掌握單相半波可控整流電路的設(shè)計運用方法。本次課程設(shè)計的意義在于通過設(shè)計固定要求的單相半波可控整流電路來實現(xiàn)提升學(xué)習(xí)實踐，使用學(xué)習(xí)到的理論知識，進行產(chǎn)學(xué)合一。通過設(shè)計加強自身的思考能力和知識運用能力，完成對自己的所學(xué)知識的檢驗。①　設(shè)計題目：單相半波可控整流電路②　系統(tǒng)的主要功能、作用及主要技術(shù)性能指標(biāo)：系統(tǒng)的主要功能是把交流電變換成大小可調(diào)的單一反向直流電，系統(tǒng)的特點是流過負載的電流與它兩端的電壓波形相似，電流、電壓能夠突變。③　總體設(shè)計方案：一、主電路的設(shè)計：電阻負載主電路原理圖如下：主電

3、路原理說明：根據(jù)晶閘管導(dǎo)通的兩個條件（晶閘管的陽-陰極之間加正向電壓；門極加正向電壓，流入足夠的門極電流）可以判斷：在電源電壓U2的正半周，U2>0，晶閘管承受正向電壓，可以被觸發(fā)導(dǎo)通，但在給晶閘管門極施加觸發(fā)信號之前，晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)，電流Id=0,輸出電壓Ud=0，電源電壓全部加在晶閘管上，即Ut=U2。設(shè)在ωt=α?xí)r刻向晶閘管送出觸發(fā)脈沖，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通，若忽略晶閘管的導(dǎo)通壓降，則輸出電壓與電源電壓相等，即ud=u2，電流Id=ud/Rd。當(dāng)ωt=π時，電源電壓u2=0，使得晶閘管由于流過的電流降到維持電流以下而關(guān)斷，此時電流Id=0，ud=0.在電源電壓u2的

4、負半周，u2<0，晶閘管承受反向電壓，處于反向阻斷狀態(tài)，負載電壓ud=0，電源電壓全部加在晶閘管上，uT=u2。直到第二個周期相當(dāng)于ωt1時刻再次施加觸發(fā)脈沖，晶閘管再次被觸發(fā)導(dǎo)通，如此周而復(fù)始。1）整流變壓器額定參數(shù)的計算（選擇變壓器次級額定電壓，確定變比）。因為輸出電壓范圍為50~92V，所以又有一個變化范圍假設(shè)α=0°時，Udmax=92V，得U2=205V因為，將Ud=Udmin=50V代入得：所以α的變化范圍為0°~85°據(jù)分析：當(dāng)α=0°、Udmax=92V時，次級電壓U2取最小值：因為，將α=0°，Ud=Udmax=92V代入得：U2=205V。所以電壓器變比為

5、：U1/U2=220/205=1.07因為I2=Id=30A，I1/I2=U2/U1所以I1=28A。所以電壓器容量為S=U1×U2=220×28=6160V.A=6.16KVA2）晶閘管器件的電流、電壓定額等參數(shù)的計算及選型因為α=0°所以電流的波形系數(shù)所以晶閘管額定電流：（取50A）晶閘管額定電壓：（取800V）所以選擇晶閘管型號為KP50-8。所以綜上所述在交流電壓U1=220V，U2=205V時，取晶閘管KP50-8。α的范圍是0°~85°時，Ud的輸出范圍是50~92V，Idmax=30A。二、觸發(fā)電路的設(shè)計及工作原理。①　設(shè)計總結(jié)：在這周的課程設(shè)計中，我們做了一個

6、關(guān)于單相半波可控整流電路的課程設(shè)計。在生產(chǎn)實際中有很多場合都需要用到可調(diào)的直流電源，比如直流電動機的調(diào)速，同步電動機的勵磁，電焊等。可利用晶閘管的單向?qū)щ娞匦越M成的可控整流電路來滿足。而可控整流，就是把交流電變換成大小可調(diào)的單一方向直流電的過程，單相半波可控整流電路就是其中的一種。為了更好的做好這次的課程設(shè)計，我們首先仔細的了解了單相半波可控整流電路的工作結(jié)構(gòu)，工作方式等等，我們上網(wǎng)查詢了很多資料，包括我們在這次課程設(shè)計中會用到的一些公式。由于我們是第一次接觸課程設(shè)計，所以再這次的課程設(shè)計中，我們遇到了很多的困難，其中包括對計算公式的不熟悉和對一些理論知識的運用，我們覺得再這

7、次的設(shè)計中，提高了我們對理論知識的理解程度，進一步的了解了單相半波可控整流電路的工作原理，增加了我們小組的團隊合作精神，同時也培養(yǎng)了我們自己解決問題的習(xí)慣，為我們以后在工作中解決問題打好了基礎(chǔ)。