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单相交流调压电路纯电阻负载

单相交流调压电路纯电阻负载
单相交流调压电路纯电阻负载

1 设计方案及选择

由于题目要求输出电压范围为0~100V,所以方案可选电阻性负载或阻感性负载。本电路采用单相交流调压器带阻感负载时的电路图如图1所示,在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸管VT1,VT2相连。

2 单相交流调压电路的设计

2.1 主电路的设计

所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位,可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动,也用于异步电动机调速。此外,在高电压小电流或低电压流之流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系,因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。图1、图2分别为反电势电阻负载单相交流调压电路图及其波形。图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周,分别对VT1和VT2的移相控制角进行控制就可以调节输出电压

图1 电阻负载单相交流调压电路

图2 单相交流电压电路波形

正、负半周α起始时刻(α=0),均为电压过零时刻。在t ωα=时,对VT 1施加触发脉冲,当VT1正向偏置而导通时,负载电压波形与电源电压波形相同;在t ωπ=时,电源电压过零,因电阻性负载,电流也为零,VT1自然关断。在t ωπα=+时,对VT2施加触发脉冲,当VT2正向偏置而导通时,负载电压波形与电源电压波形相同;在2t ωπ=时,电源电压过零,VT2自然关断。

当电源电压反向过零时,由于反电动势负载阻止电流变化,故电流不能立即为零,此时晶闸管导通角θ的大小,不但与控制角α有关,而且与负载阻抗角φ有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时,正负半周的相等,负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流(电源电流)和负载电压的波形相似。

2.2 控制电路的设计

2.2.1 触发信号的种类

晶闸管由关断到开通,必须具备两个外部条件:第一是承受足够的正向电压;第二是门极与阴极之间加一适当正向电压、电流信号(触发信号)。门极触发信号有直流信号、交流信号和脉冲信号三种基本形式。

1 直流信号:

在晶闸管加适当的阳极正向电压的情况下,在晶闸管门极与阴极间加适当的直流电压,则晶闸管将被触发导通。这种触发方式在实际中应用极少。因为晶闸管在其导通后就不需要门极信号继续存在。若采用直流触发信号将使晶闸管门极损耗增加,有可能超过门极功耗;在晶闸管反向电压时,门极直流电压将使反向漏电流增加,也有可能造成晶闸管的损坏。

2 交流信号:

在晶闸管门极与阴极间加入交流电压,当交流电压u

c =u

t

时,晶闸管导通。u

t

是保证晶

闸管可靠触发所需的最小门极电压值,改变u。值,可改变触发延迟角α。这种触发形式也存在许多缺点,如:在温度变化和交流电压幅值波动时,触发延迟角不稳定,可通过交流电压u。值来调节,调节的变化范围较小(00≤α≤900)。

3脉冲信号:

在晶闸管门极触发电路中使用脉冲信号,不仅便于控制脉冲出现时刻,降低晶闸管门极功耗,还可以通过变压器的双绕组或多绕组输出,实现信号的隔离输出。因此,触发信号多采用脉冲形式。

2.2.2 触发电路设计

晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲,保证晶闸管在需要要的时刻有阻断转为导通。广义上讲,晶闸管触发电路往往还包括对其触发时刻进行控制的相位控制电路,但这里专指脉冲的放大和输出环节。晶闸管触发电路应满足下列要求:1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通,对反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发;2)触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增加为器件最大触发电流的3-5倍,脉冲前沿的陡度也许增加,一般需达1-2A/us ;3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内;4)应有的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。

根据以上要求分析,采用KC05移相触发器进行触发电路的设计。KCO5可控硅移相触发器适用于双向可控硅或两只反向并联可控硅的交流相位控制。KC05引脚图如图3所示:

图3 KC05引脚图

KC05触发芯片具有锯齿波形好,移相范围宽,控制方式简单,易于集中控制,有失交保护,输出电流大等优点,是交流调光,调压的理想电路。KC05电路也适用于作半控或全控桥式线路的相位控制。同步电压由KC05的15、16脚输入,在TP1点可以观测到锯齿波,RP1电位器调节锯齿波的斜率,Rp2电位器调节移相角度,触发脉冲从第9脚,经脉冲变压器输出。调节电位器RP1,观察锯齿波斜率是否变化,调节RP2,可以观察输出脉冲的移相范围如何变化单相交流调压触发电路原理图如图4所示:

图4 单相交流调压触发电路原理图

3 保护电路设计

在电力电子电路中,除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外,采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt 保护也是必要的。

3.1 过电压的产生及过电压保护

电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内应过电压两类。外应过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因,包括:

1)操作过电压:由分闸、合闸等开关操作引起的过电压,快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。

2)雷击过电压:由雷击引起的过电压。

内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程,包括:

1)换相过电压:由于晶闸管或者全控器件反并联的续流二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断能力,因而有较大的反向电流流过,使残存的载流子恢复,当其恢复了阻断能力时,反向电流急剧减小,这样的电流突变会因线路电感而在晶闸管阴阳极之间或与续流二极管反并联的全控型器件两端产生过电压。

2)关断过电压:全控型器件在较高的频率下工作,当器件关断时,因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

过压保护要根据电路中过压产生的不同部位,加入不同的保护电路,当达到—定电压值时,自动开通保护电路,使过压通过保护电路形成通路,消耗过压储存的电磁能量,从而使过压的能量不会加到主开关器件上,保护了电力电子器件。

为了达到保护效果,可以使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中,当电路中出现电压尖峰电压时,电容两端电压不能突变的特性,可以有效地抑制电路中的过压。与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量,同时抑制电路中的电感与电容产生振荡,过电压保护电路如图5所示。

图5 RC阻容过电压保护电路图

3.2 过电流保护

当电力电子电路运行不正常或者发生故障时,可能会发生过电流。当器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障、出现过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败,以及交流电源电压过高或过低、缺相等,均可引起过流。由于电力电子器件的电流过载能力相对较差,必须对变换器进行适当的过流保护。采用快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广的一种的过流保护措施。

图6 过电流保护电路图

过电流保护电路如图6所示,其中交流侧接快速熔断器能对晶闸管元件短路及直流侧短路起保护作用,但要求正常工作时,快速熔断器电流定额要大于晶闸管的电流定额,这样对元件的短路故障所起的保护作用较差。直流侧接快速熔断器只对负载短路起保护作用,对元件无保护作用。只有晶闸管直接串接快速熔断器才对元件的保护作用最好,因为它们流过同—个电流.因而被广泛使用。电子电路作为第一保护措施,快熔仅作为短路时的部分区段的保护,直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护,过电流继电器整定在过载时动作。

4 单相交流调压电路参数设定与计算

1)单相交流调压变流器参数设定:要求触发角为45度,输入交流U 2=210伏。。 2)单相交流调压变流器电路分析:在单相交流调压电路原理图中,晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周,分别对VT1和VT2的触发延迟角a 进行控制就可以调节输出电压。正负半周a 起始时刻(a =0)均为电压过零时刻。在稳态情况下,应使正负半周的a 相等。可以看出,负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流和负载电压的波形相同。

3) 输出平均电压、电流及输出有功功率的计算 首先设定电阻值R=100欧姆 。

设上述电路在开通角a 时,负载电压的有效值为U0、负载电流有效值为I0、晶闸管电流有效值为IVT 和电路功率因数为 。

根据公式计算得出如下结果:

==

+∫)()sin 2(1

220α

παωωπ

t d t U U =201.87V (1)

R

U I 0

0==2.02A (2)

I VT =

=)()sin 2(21∫+2

2απαwt d R

wt U π 1.43A (3) 0

20

0=

=

I U I U S P λ=0.961 (4)

λ

5 总结

通过设计可以总结出,ɑ的移相范围为0≤ɑ≤π。ɑ=0时,相当于晶闸管一直导通,输出电压为最大值,U。=U1。随着ɑ的增大,U。逐渐减小。知道ɑ=π时,U。=0。此外,ɑ=0时,功率因数=1,随着ɑ的增大,输入电流滞后于电压且发生畸变,也逐渐降低。

6 体会

这次电力电子技术课程设计,让我们有机会将课堂上所学的理论知识运用到实际中。并通过对知识的综合利用,进行必要的分析,比较。从而进一步验证了所学的理论知识。同时,这次课程设计也为我们以后的学习打下基础。指导我们在以后的学习,多动脑的同时,要善于自己去发现并解决问题。这次的课程设计,还让我知道了最重要的是心态,在你拿到题目时会觉得困难,但是只要充满信心,就肯定会完成的。

通过电力电子技术课程设计,我加深了对课本专业知识的理解,平常都是理论知识的学习,在此次课程设计中,真正做到了自己查阅资料、完成一个基本汇编程序的设计。在此次的设计过程中,我更进一步地熟悉了单相交流调压电路的原理以及触发电路的设计。当然,在这个过程中我也遇到了困难,通过查阅资料,相互讨论,我准确地找出错误所在并及时纠正了,这也是我最大的收获,使自己的实践能力有了进一步的提高,让我对以后的工作学习有了更大的信心。通过这次课程设计使我懂得了只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次课程设计,把以前所学过的知识重新温故,巩固了所学的知识。

参考文献

[1] 王云亮.电力电子技术.北京:电子工业出版社,2004

[2] 赵良炳.现代电力电子技术基础.北京:清华大学出版社,1999

[3]黄俊,王兆安.电力电子变流技术.北京:机械工业出版社,2001

[4]王兆安,黄俊.电力电子技术.北京:机械工业出版社,2000.

[5] 周克宁.电力电子技术.北京:机械工业出版社,2004

基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真

目录 前言 (2) 1.主电路设计 (3) 1.1.设计内容及技术要求 (3) 1.2设计内容 (3) 1.3.工作原理 (3) 1.4.建模仿真 (9) 2.仿真 (11) 2.1.电阻性负载仿真波形 (11) 2.1.1.波形分析 (16) 2.2.阻感性负载(H=0.01) (16) 2.2.1.波形分析 (20) 2.3.阻感性负载(H=0.1) (20) 2.3.1.波形分析 (23) 3.触发电路的设计 (23) 4.保护电路的设计 (25) 4.1过电压的产生及过电压保护 (25) 4.2.晶闸管的过电流保护 (26) 5.设计体会 (27) 参考文献 (28)

前言 本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系,交流调压电路可以带电阻性负载,也可以带电感性负载,如感应电动机或其它电阻电感混合负载等。交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路,通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。与相控整流电路一样,通过控制晶闸管开通时所对应的相位,可以方便的调节交流输出电压的有效值,从而达到交流调压的目的。其晶闸管可以利用电源自然换相,无需强迫关掉电路,并可实现电压的平滑调节,系统响应速度较快,但它也存在深控时功率因数较低,易产生高次谐波等缺点。交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合,主要有灯光调节,温度调节(如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等),泵及风机等异步电动机的软起动,交流电机的调压调速,随电机负载大小自动调压,变压器初级调压(在高压小电流或低压大电流直流电源中,如采用晶闸管相孔整流电路,需要很多晶闸管串联或并联,若采用交流调压电路在变压器初级调压。其电压电流值都比较合理,在变压器次级只要用二极管整流即可,从而达到减少体积、减低成本的目的)。与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制方便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属消耗也少。

实验三--单相交流调压电路实验

信息科技大学 电力电子技术实验报告 实验项目:单相交流调压电路实验 学院:自动化 专业:自动化(信息与控制系统) /学号:贾鑫玉/2012010541 班级:自控1205班 指导老师:白雪峰 学期: 2014-2015学年第一学期

实验三单相交流调压电路实验 一.实验目的 1.加深理解单相交流调压电路的工作原理。 2.加深理解交流调压感性负载时对移相围要求。 二.实验容 1.单相交流调压器带电阻性负载。 2.单相交流调压器带电阻—电感性负载。 三.实验线路及原理 本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制,具有控制方式简单的优点。 晶闸管交流调压器的主电路由两只反向晶闸管组成。 四.实验设备及仪器 1.教学实验台主控制屏 2.NMCL—33组件 3.NMEL—03组件 4.NMCL-05(A)组件或NMCL—36组件 5.二踪示波器 6.万用表 五.注意事项 在电阻电感负载时,当α

三相晶闸管交流调压电路的设计与仿真

目录 1设计任务及分析 (1) 1.1 电路设计任务 (1) 1.2 电路设计的目的 (1) 2.1 主电路的原理分析 (2) 3 MATLAB建模与仿真 (5) 3.2 参数设置 (6) 3.3 仿真结果及分析 (7) 总结 (8) 参考文献 (9)

三相晶闸管交流调压电路的设计与 仿真 1设计任务及分析 1.1 电路设计任务 (1)用simulink设计系统仿真模型;能够正常运行得到仿真结果。 (2)比较理论分析结果与仿真结果异同,总结规律。 (3)设计出主电路结构图和控制电路结构图。 (4)根据结构图设计出主电路图和控制电路图,对主要器件进行选型。 1.2 电路设计的目的 电力电子装置及控制是我们大三下学期学的一门很重要的专业课,课本上讲了很多电路,比如各种单相可控整流电路,斩波电路,电压型逆变电路,三相整流电路,三相逆变电路,等各种电路,通过对这些电路的学习,让我们知道了如何将交流变为直流,又如何将直流变为交流。并且通过可控整流调节输出电压的有效值,以达到我们的目的。而本次三相交流调压电路的设计与仿真,我们需要用晶闸管的触发电路来实现调节输入电压的有效值,然后加到负载上。本次课程设计期间,我们自己通过老师提供的Matlab仿真技术的资料和我们在网上搜索相关的资料,到图书馆查阅书籍,以及同学之间的相互帮助,让我们学到了很多知识。通过对主电路的设计与分析,对晶闸管触发电路的设计与分析,了解了他们的工作原理,知道了该电路是如何实现所要实现的功能的,把课堂所学知识运用起来,使我更能深刻理解所学知识,这让我受益匪浅。通过写课程设计报告,电路的设计,提高了我的能力,为我以后的毕业设计以及今后的工作打下了坚实的基础。 2 主电路的设计

电力电子课程设计单相交流调压电路

电力电子课程设计单相交流调压电路电力电子 课程设计说明书 题目: 单相交流调压电路课程设计 院系: 水能 专业班级: 学号: 学生姓名: 摘要 交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软启动,也用于异步电动机调速。在电力系统中,这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压、电流值都比较适中,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制简便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属耗也少。 目录

1、电路设计的目的及任 务 .................................................................... 1 1.1课程设计的目的与要 求 (1) 1.2课程设计的内 容 ..................................................................... (1) 1.3仿真软件的使 用 ..................................................................... (2) 1.4设计方案选 择 ..................................................................... ....... 2 2、单相交流调压主电路设计及分 析 (3) 2.1 电阻性负 载 ..................................................................... (3) 2.1.1 电阻性负载的交流调压器的原理分析 (3) 2.1.2 结果分 析 ..................................................................... (6)

单相交流调压电路课程设计完整版

单相交流调压电路课程 设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

《电力电子技术》课程设计设计题目: 单相交流调压电路 院(系): 能源工程学院 专业年级: 13级电气二班 姓名: 徐刚刚 学号: 指导教师: 荆红莉 2015年12月 28日

课程设计(论文)任务及评语 院(系):能源工程学院教研室:电气工程及其自动化 : 成 绩 : 平 时 20% 论 文 质 量 60% 答 辩 20% 以 百 分 制 计 算 前 言 电 力 电 子 技 术 是研究采用电力电子器件实现对电能的交换和控制的科学,是20世纪50年代诞生, 70年代迅速发展起来的一门多学科互相渗透的综合性技术学科。这些技术包括以节约 能源、提高照明质量为目的的绿色照明技术;以节约能源、提高运行可靠性并更好地 满足产要求为目的的交流变频调速技术,以提高电力系统运行的稳定性、可控制性为

目的,并可有效节能的灵括(柔性)交流输电技术等等。随着电力半导体制造技求、徽电子技术、汁算机技术,以及控制理论的不断进步。电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展,应用的领域将更加广阔。 交流调压电路广泛应用于灯光控制,如调光台灯和舞台灯光控制及其异步电动机的软启动,也应用于异步电机调速。在电力系统中,这种电路也用于对无功功率的调节。 目录

1 单相交流调压电路的设计 设计目的和要求分析 =210伏。要求分设计一个单相交流调压电路,要求触发角为60度。输入交流U 2 析: 1. 单相交流调压主电路设计,原理说明; 2.触发电路设计,每个开关器件触发次序与相位分析; 3.保护电路设计,过电流保护,过电压保护原理分析; 4.参数设定与计算(包括触发角的选择,输出平均电压,输出平均电流,输出有功功率计算,输出波形分析,器件额定参数确定等可自己添加分析的参数); 5. 相关仿真结果。 由以上要求可知该系统设计可分为四个部分:交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。 2 设计方案选择 本系统主要设计思想是:采用两个晶闸管反向并联加负载为主电路,外加触发电路;触发电路控制晶闸管的导通,从而控制输出。其系统框图如下所示: 3 控制电路。在每半个周波内通过对晶间管开通相位的控制,以方便地调节输出电压的有效值,这种电路称为交流调压电路。这种电路还用干对无功功率的连续调节。此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联,这都是十分不经济的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。但这种交流调压电路控制方便,体积小、投资省计制造简单。因此广泛应用于需调温的工频加热、灯光调节及风机、泵类负载的异步电

单相交流调压电路

单相交流调压电路 一、工作原理 单相交流调压电路带组感性负载时的电路以及工作波形如下图所示。之所产生的滞后由于阻感性负载时电流滞后电压一定角度,再加上移相控制所产生的滞后,使得交流调压电路在阻感性负载时的情况比较复杂,其输出电压,电流与触发角α,负载阻抗角φ都有关系。当两只反并联的晶闸管中的任何一个导通后,其通态压降就成为另一只的反向电压,因此只有当导通的晶闸管关断以后,另一只晶闸管才有可能承受正向电压被触发导通。由于感性负载本身滞后于电压一定角度,再加上相位控制产生的滞后,使得交流调压电路在感性负载下大的工作情况更为复杂,其输出电压、电流波形与控制角ɑ、负载阻抗角φ都有关系。其中负载阻抗角)arctan(R wL =?,相当于在电阻电感负载上加上纯正弦交流电压时,其电流滞后于电压的角度为φ。为了更好的分析单相交流调压电路在感性负载下的工作情况,此处分φαφαφα<=>,,三种工况分别进行讨论。 (1)φα>情况 图1 电路图(截图) 图2 工作波形图φα>(截图)

上图所示为单相反并联交流调压电路带感性负载时的电路图,以及在控制角 触发导通时的输出波形图,同电阻负载一样,在i u 的正半周α角时, i T 触发导通,输出电压o u 等于电源电压,电流波形o i 从0开始上升。由于是感性负载,电流o i 滞后于电压o u ,当电压达到过零点时电流不为0,之后o i 继续下降,输出电压o u 出现负值,直到电流下降到0时,1T 自然关断,输出电压等于0,正半周结束,期间电流o i 从0开始上升到再次下降到0这段区间称为导通角0θ。由后面的分析可知,在φα>工况下,ο180<φ因此在2T 脉冲到来之前1T 已关断,正负电流不连续。在电源的负半周2T 导通,工作原理与正半周相同,在o i 断续期间,晶闸管两端电压波形如图2所示。 为了分析负载电流o i 的表达式及导通角θ与α、φ之间的关系,假设电压坐标原点如图所示,在αω=t 时刻晶闸管T 1导通,负载电流i 0应满足方程 L 0Ri d d t io +=i u =i U 2sin t ω 其初始条件为: i 0|αω=t =0, 解该方程,可以得出负载电流i 0在α≤t ω≤θα+区间内的表达式为 i 0=])sin()[sin()(2tan /)(2φαωφαφωω-----+t i e t L R U . 当t ω=θα+时,i 0=0,代入上式得,可求出θ与α、φ之间的关系为 sin (θα+-φ)=sin (α-φ)e φθtan /- 利用上式,可以把θ与α、φ之间的关系用下图的一簇曲线来表示。

单相交流调压电路仿真

目录 一、单相交流调压电路(电阻负载) (1) 1 原理图 (1) 2 建立仿真模型 (1) 3 仿真波形 (4) 4 小结 (6) 二、单相交流调压电路(阻感负载) (6) 1 原理图 (6) 2建立仿真模型 (7) 3 仿真波形 (8) 4 小结 (9)

一、 单相交流调压电路(电阻负载) 1 原理图 图1-1为纯电阻负载的单相调压电路。图中晶闸管VT1和VT2反并联连接与负载电阻R 串联接到交流电源U 2上。当电源电压正半周开始时出发VT1,负半周开始时触发VT2,形同一个无触点开关,允许频繁操作,因为无电弧,寿命特长。在交流电源的正半周αω=t 时,触发导通VT1,导通角为1θ= απ-;在负半周αω=t +π时,触发导通VT2,导通角为2θ= απ-。负载端电压U 为下图所示斜线波形。这时负载电压U 为正弦波的一部分,宽度为(απ-),若正负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2,则负载电压U 的宽度会发生变化,那么负载电压有效值也将随α角而改变,从而实现交流调压。 图1 -1单相交流调压电路的电路(电阻负载)原理图 2 建立仿真模型 根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图,如图1-2。

图1-2 单相交流调压电路电路(电阻负载)的MATLAB仿真模型 仿真参数,算法(solver)ode15s,相对误差(relativetolerance)1e-3,开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。 图1-3 仿真时间参数 电源参数,如图1-4。

图1-4 交流电源参数触发脉冲参数设置,如图1-5、1-6。 图1-5 触发脉冲参数

单相交流调压电路课程设计

新疆工业高等专科学校电气系课程设计说明书 题目:单项交流调压电路(反并联)设计(纯电阻负载) 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成日期:2012-6-8

新疆工业高等专科学校 电气系课程设计任务书 2012学年2学期2012年6月6日专业供用电技术班级课程名称电力电子应用技术 设计题目单项交流调压电路(反并联)设计(纯电阻 负载) 指导教师 起止时间2012-6-4至2012-6-8周数一周设计地点新疆工程学校设计目的: 设计任务或主要技术指标: 设计进度与要求: 主要参考书及参考资料: 教研室主任(签名)系(部)主任(签名)年月日

新疆工业高等专科学校电气系 课程设计评定意见 设计题目:单相交流调压(反并联)设计(纯电阻负载) 学生姓名:专业班级供电 评定意见: 评定成绩: 指导教师(签名):年月日 评定意见参考提纲: 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点,包括:学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

前言 电力电子线路的基本形式之一,即交流—交流变换电路,它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。在进行交流—交流变换时,可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。用晶闸管组成的交流电压控制电路,可以方便的调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等,也可用作调节整流变压器一次侧电压,其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法,可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管,只需要二极管,而且可控级仅在一侧,从而简化结构,降低成本。交流调压器与常规的交流调压变压器相比,它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压,它不是正弦波,其谐波分量较大,功率因数也较低。

单相斩控式交流调压电源设计

课程设计 课程名称电力电子技术 课题名称单相斩控式交流调压电源设计 专业 班级 学号 姓名 指导教师 2013年1月4日

设计内容与设计要求 一.设计内容 1.设计方案:用PWM控制获得所需要的等效电压或电流波 形。 2.设计包括: 1)IGBT电流、电压额定的选择 2)电力二极管,电抗器电感值的计算 3)输出电压可调 4)驱动电路的设计 5)画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 6)画出程序流程图 7)列出主电路所用元器件的明细表 二.设计要求 1.设计思路清晰,给出整体设计框图; 2.单元电路设计,给出具体设计思路和电路; 3.分析所有单元电路与总电路的工作原理,并给出必要的波 形分析; 4.同一个课题考虑不同的设计方案,并用MATLAB仿真; 5.绘制总电路图; 6.写出设计报告; 主要设计条件 1.输入交流电源: 单相220V f=50Hz 2.输出电压: 电压范围50 V-220V连续可调

说明书格式 1.课程设计封面; 2.任务书; 3.说明书目录; 4.设计总体思路,基本原理和框图; 5.相关计算及器件选型; 6.电路设计;MATLAB 仿真; 7.总结与体会; 8.附录; 9.参考文献; 10.课程设计的原理图。 进度安排 十七周 星期一:下达设计任务书,介绍课题内容与要求; 星期一~~星期五:查找资料,确定设计方案,画出草图。十八周 星期一~~星期二:电路设计,打印出图纸。 星期三:书写设计报告; 星期四:书写设计报告; 星期五:答辩。

目录 第1章概述 (1) 第2章系统总体方案 (2) 2.1 设计总体思路 (2) 2.2 基本工作原理 (2) 2.3系统设计总方案确定 (4) 第3章硬件设计 (5) 3.1 主电路设计 (5) 3.2 控制电路设计 (6) 3.3 主电路计算及元器件参数选型 (7) 3.4 谐波分析 (7) 第4章调试测试与仿真 (10) 4.1 建立仿真模型 (10) 4.2 仿真结果 (11) 第5章总结与体会 (13) 附录 (14) 参考文献: (15) 电气信息学院课程设计评分表 (16)

完整word版单相交流调压电路Matlab仿真

单相交流调压电路的设计与仿真 一.实验目的 1)单相交流调压电路的结构、工作原理、波形分析。 2) 在仿真软件Matlab中进行单相交流调压电路的建模与仿真,并分析其波形。二.实验内容 (一)单相交流调压电路电路(纯电阻负载) 1电路的结构与工作原理 1.1电路结构 )(截图单相交流调压电路的电路原理图(电阻性负载)1.2 工作原理 电阻负载单相交流调压电路中,VT1和VT2可以用一个双向晶闸管代替,在交流电源的正半周和负半周,分别对晶闸管的开通叫进行控制就可以调节输出电压。正负半周触发角时刻起均为过零时刻。在稳态情况下。应使正负半周的触发角相同。可以看出。负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流和负载电压的波形相同。 2建模 在MATLAB新建一个Model,同时模型建立如下图所示: - 1 -

MATLAB仿真模型单相交流调压电路的模型参数设置2.1A.Pulse Generator B.Pulse Generator 1

- 2 - C.示波器参数 第一个波形为晶闸管电流的波形,第二个波形为晶闸管电压的波形,第三个波形为负载电流的波形,第四个波形为负载电压的波形,第五个波形为电源电压的波形,第六个波形为触发脉冲的波形。 3仿真结果与分析 °,MATLAB仿真波形如下: a. 触发角α=0

α=0°单相交流调压电路仿真结果(截图) °,MATLAB仿真波形如下: b. 触发角α=60 )截图°单相交流调压电路仿真结果α =60(- 3 -

°,MATLAB仿真波形如下: c. 触发角α=120 )截图°单相交流调压电路仿真结果(α=1204小结 通过设计可以总结出,ɑ的移相范围为0≤ɑ≤π。ɑ=0时,相当于晶闸管一直导通,输出电压为最大值,U。=U1。随着ɑ的增大,U。逐渐减小。知道ɑ=π时,U。=0。此外,ɑ=0时,功率因数=1,随着ɑ的增大,输入电流滞后于电压且发生畸变,也逐渐降低。 (二)单相交流调压电路(阻感负载) 1电路的结构与工作原理 1.1电路结构 )截图( 单相交流调压电路的电路原理图(阻感性负载) - 4 - 1.2 工作原理

单相交流调压电路

电力电子课程设计 ——单相交流调压电路 学院:工程学院 班级:12电气2班 姓名:

2015年6月 摘要 本次课程设计,先明确了实验的要求和设计目的设计一个单相交流调压电路。然后根据要求进行电路设计,包括主电路、触发电路。排版等等。设计并发现、解决相应的问题。之后对电路进行了实验仿真,通过仿真实验,再发现其中的问题和不足,进行更改和完善。然后确定实验所需的元器件。确定之后,进行器件的购买,之后进行电路板实物的焊接。焊接后要进行调试。发现和排除错误,调试时,发现了问题,然后经过实验仪器的排错,线路元器件的排错,发现了两处问题,更改之后就正常了。接着是对波形的观察和数据的记录。完成这些后,对数据进行处理,整理结论。最后是我们的心得体会和收获。以及完成报告总结。 关键词主电路触发电路波形负载电压调压

目录 一、设计任务及目的 (4) (一)设计要求任务 (4) (二)设计目的 (4) 二、实验器件、设备及所用软件 (4) (一)实验材料的选择 (5) (二)实验所需设备 (5) (三)所用软件 (5) 三、电路设计方案的设计和选择 (5) (一)方案的确立 (5) (二)实验电路的设计 (6) 1、触发电路的设计 (6) 1.1触发信号的种类 (6) 1.2触发电路的设计 (6) 2、主电路的设计 (9) 四、完整电路图及实物图 (11) 五、实验波形及数据 (12) (一)α=30°时 (12) (二)α=60°时 (13) (三)α=90°时 (15) (四)α=120时 (17) 六、实验数据处理 (19)

七、结论总结 (20) 八、心得体会 (21) 参考文献 (22) 单相交流调压电路 前言 电力电子线路的基本形式之一,即交流—交流变换电路,它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。在进行交流—交流变换时,可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。用晶闸管组成的交流电压控制电路,可以方便的调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等,也可用作调节整流变压器一次侧电压,其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法,可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管,只需要二极管,而且可控级仅在一侧,从而简化结构,降低成本。交流调压器与常规的交流调压变压器相比,它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压,它不是正弦波,其谐波分量较大,功率因数也较低。 一、设计任务及目的 (一)设计要求任务 1.设计一个单相交流调压电路。输入电压为36V交流,输出交流电压可变,带 纯电阻性负载。 2.提出电路设计方案,比较不同的方案并选定方案。 3.完成电路的设计和主要元器件的选择及说明。 4.进行实验仿真及电路板的焊接和测试性能。 5.分析实验数据,得出结论。 (二)设计目的 使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种电力电子变流电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子变流装置的

单相交流调压电路设计

1 设计目的和要求分析 设计一个单相交流调压电路,要求触发角为45 度. 反电势负载E=40伏,输入交流U2=210伏。分有LB和没有LB两种情况分析.L足够大,C足够大要求分析: 1. 单相交流调压主电路设计,原理说明; 2.触发电路设计,每个开关器件触发次序与相位分析; 3.保护电路设计,过电流保护,过电压保护原理分析; 4.参数设定与计算(包括触发角的选择,输出平均电压,输出平均电流,输出有功功率计算,输出波形分析,器件额定参数确定等可自己添加分析的参数) ; 由以上要求可知该系统设计可分为四个部分:交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。下面分别做详细的介绍。 2 设计方案选择采用两个普通晶闸管反向并联设计单相交流调压电路 3 单相交流调压主电路设计及分析 所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位,可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动,也用于异步电动机调速。此外,在高电压小电流或低电压大电流之流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系,因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。 1

图1、图2分别为反电势电阻负载单相交流调压电路图及其波形。图中的晶 闸管VT1 和VT2 也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周,分别对VT1 和VT2 的移相控制角进行控制就可以调节输出电压。 图1 反电势电阻负载单相交流调压电路图图2 输入输出电压及电流波形图 正、负半周起始时刻(=0),均为电压过零时刻。在t 时,对VT1施加触发脉冲,当VT1正向偏置而导通时,负载电压波形与电源电压波形相同;在 t 时,电源电压过零,因电阻性负载,电流也为零,VT1 自然关断。在 t 时,对VT2 施加触发脉冲,当VT2正向偏置而导通时,负载电压波形 与电源电压波形相同;在t 2 时,电源电压过零,VT2自然关断。 当电源电压反向过零时,由于反电动势负载阻止电流变化,故电流不能立即为零,此时晶闸管导通角的大小,不但与控制角有关,而且与负载阻抗角 有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时,正负半周的相等,负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流(电源电流) 和负载电压的波形相似。 4 触发电路设计

7单相交流调压电路实验报告

实验报告 课程名称:现代电力电子技术 实验项目:单相交流调压电路实验 实验时间: 实验班级: 总份数: 指导教师:朱鹰屏 自动化学院电力电子实验室 二〇〇年月日

广东技术师范学院实验报告 学院:自动化学院专业:电气工程及其自 动化 班级:成绩: 姓名:学号:组别:组员: 实验地点:电力电子实验室实验日期:指导教师签名: 实验(七)项目名称:单相交流调压电路实验 1.实验目的和要求 (1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。 (2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。 (3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。 2.实验原理 三、实验线路及原理 本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制,具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。 单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成,如图3-15所示。 图中电阻R用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联接法,晶闸管则利用DJK02上的反桥元件,交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到,电抗器L d从DJK02上得到,用700mH。 图 3-15 单相交流调压主电路原理图

3.主要仪器设备 1.电路调试

主电路放大电路: (1)KC05集成移相触发电路的调试。 (2)单相交流调压电路带电阻性负载。 (3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。 (l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V,用两根 导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03电源开关,

相控式单相交流调压电路设计

集美大学 电力电子课程设计报告题目:相控式单相交流调压电路设计 姓名: 学号: 学院: 专业班级: 指导教师: 时间:

2015年6月19日 目录: 0 概述-------------------------------------------------------------1 1 设计的目的-------------------------------------------------------1 2 设计的任务及要求-------------------------------------------------2 2.1 设计任务--------------------------------------------------- 2 2.2 设计要求--------------------------------------------------- 2 3主电路总体方案设计------------------------------------------------ 2 3.1 总体方案设计思路--------------------------------------------2 3.2 主电路工作原理----------------------------------------------3 3.2.1 主电路工作情况分析------------------------------------3 3.2.2 负载电流分析------------------------------------------4 3.3 主电路参数计算及元器件选择----------------------------------6 3.3.1 主电路参数计算----------------------------------------6 3.3.2 主电路元器件的选型------------------------------------7 3.3.3 芯片的详细介绍----------------------------------------8 4 基于MATLAB/Simulink的仿真设计-----------------------------------9 4.1 仿真模型建立------------------------------------------------9

晶闸管单相交流调压及调功电路课程设计

目录 绪论 (1) 1 调压调功原理简介 (2) 2 交流调压电路波形及相控特性分析 (3) 2.1 带电阻性负载 (3) 2.1.1 原理 (3) 2.1.2 计算与分析 (3) 2.2 带阻感性负载 (4) 2.2.1 原理分析 (4) 2.2.2 计算与分析 (4) 2.2.3 α<φ的情况 (6) 3 方案设计 (7) 3.1 主电路的设计 (7) 3.1.1 主电路图 (7) 3.1.2 参数计算 (7) 3.1.3 调功电路的设计 (8) 3.2 触发电路的设计 (9) 3.2.1 芯片介绍 (9) 3.2.2 触发电路图 (10) 3.3 保护电路的设计 (11) 3.3.1 原理 (11) 3.3.2 计算 (12) 3.3.3 保护电路图 (13) 4 电阻炉负载过零控制特性分析 (14) 5 MATLAB仿真 (15) 6个人小结 (17) 参考文献 (18)

绪论 交流-交流变流电路,即把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。在进行交流-交流变流时,可以改变相关的电压(电流)、频率和相数等。交流-交流变流电路可以分为直接方式(无中间直流环节方式)和间接方式(有中间直流环节方式)两种。而间接方式可以看做交流-直流变换电路和直流-交流变换电路的组合,故交-交变流主要指直接方式。其中,只改变电压、电流或对电路的通断进行控制,而不改变频率的电路称为交流电力控制电路,改变频率的电路称为变频电路。采用相位控制的交流电力控制电路,即交流调压电路;采用通断控制的交流电力控制电路,即交流调功电路和交流无触点开关。 交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软启动也用于异步电动机调速。在电力系统中,这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。在这些电源中如果采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联,十分不合理。采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压、电流值都比较适中,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。其分为单相和三相交流调压电路,前者是后者基础,这里只讨论单相问题。 交流调功电路常用于电炉的温度控制,其直接调节对象是电路的平均输出功率。像电炉温度这样的控制对象,其时间常数往往很大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制,只要以周波数为单位进行控制就足够了。通常控制晶闸管导通的时刻都是在电源电压过零的时刻,这样,在交流电源接通期间,负载电压电源都是正弦波,不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。

实验三 单相交流调压电路实验

北京信息科技大学 电力电子技术实验报告 实验项目:单相交流调压电路实验 学院:自动化 专业:自动化(信息与控制系统) 姓名/学号:贾鑫玉/2012010541 班级:自控1205班 指导老师:白雪峰 学期:2014-2015学年第一学期

实验三单相交流调压电路实验 一.实验目的 1.加深理解单相交流调压电路的工作原理。 2.加深理解交流调压感性负载时对移相范围要求。 二.实验内容 1.单相交流调压器带电阻性负载。 2.单相交流调压器带电阻—电感性负载。 三.实验线路及原理 本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制,具有控制方式简单的优点。 晶闸管交流调压器的主电路由两只反向晶闸管组成。 四.实验设备及仪器 1.教学实验台主控制屏 2.NMCL—33组件 3.NMEL—03组件 4.NMCL-05(A)组件或NMCL—36组件 5.二踪示波器 6.万用表 五.注意事项 在电阻电感负载时,当α

实验三单相交流调压电路

实验(三):单相交流调压电路实验 一、实验目的 (1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。 (2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。 二、预习内容要点 (1) 熟悉实验电路(包括主电路、触发控制电路)。 (2) 按实验电路要求matlab仿真,用示波器观察移相控制信号α的情况。 (3) 主电路接电阻负载,用示波器观察不同α角时输出电压和晶闸管两端的电压波形,并用电压表测出输出电压的有效值。为使读数便利,可取α为30°、60°、90°进行观察和分析 (4) 主电路改接电阻电感负载,在不同控制角α和不同负载阻抗角θ情况下用示波器观察和记录负载电压和电流的波形。 (5) 特别注意观察上述α<θ情况下出现较大的直流分量,此时L 固定,加大R直至消除直流分量。 三、实验仿真模型 图 1.1 单相交流调压阻感性电路 四、实验内容及步骤

1.对单相交流调压带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形(至少3组)。 (1)器件的查找 以下器件均是在MATLAB R2017b环境下查找的,其他版本类似。 有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找 (3)参数设置 1.双击交流电源把电压设置为220V,频率为50Hz; 2.双击脉冲把周期设为0.02s,占空比设为80%,延迟角设为30度,60度,,90度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,(30/360)*0.02; 3.双击负载把电阻设为10Ω; 4.双击示波器把Number of axes设为6; 仿真波形及分析 当α=30°时, 当α=60°时, 当α=90°时,

斩控式单相交流调压电路设计..

湖南工程学院应用技术学院课程设计任务书 课程名称:电力电子技术 题目:斩控式单相交流调压电源设计 专业班级:电气118 学生姓名:学号: 指导老师:刘星平蔡斌军李祥来等审批:谢卫才 任务书下达日期2014年5 月12日 设计完成日期2014年5月23 日

目录 第1章概述 (1) 1.1 交流调压在生活中的应用 (1) 1.2 关于单向调压器 (1) 1.3 关于本课题 (2) 第2章设计总体思路 (3) 2.1 系统总体方案确定 (3) 2.2 交流斩波调压的基本原理 (7) 第3章主电路设计与分析 (8) 3.1 主要技术条件及要求 (8) 3.2 开关器件的选择 (8) 3.3 主电路计算及元器件参数选型 (8) 3.4 主电路结构设计及分析 (9) 第4章主控制芯片的详细说明 (10) 4.1 芯片的选择 (10) 4.1 芯片的详细介绍 (10) 4.1芯片的工作原理 (11) 第5章实验调试 (13) 第6章总结与体验 (19) 附录A 参考文件及评分表

第1章概述 1.1交流调压在生活中的应用 交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。在电力系统中,这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常用交流高压电路调节变压器一次电压。因此交流调压电路广泛存在于农村、轻工业、家用电器等小功率传动领域以及电力机车供电系统。 1.2关于单相调压器 对于单相交流电源,调压和稳压是最为普遍的要求。目前能够实现这一要求的调压器有下面三种: 磁饱和式调压器该调压器通过控制主电路中电感的饱和程度,以改变电抗值以及其上的电压,实现对输出电压的调节。这种调压器具有一定的动态性能,但输出电压的调节范围小,体积和重量较大。 机械式调压器机械式调压器由电动机带动碳刷实现输出电压的调节。这种调压器输出波形较好,但体积、重量大,动态性能差。 电子式调压器这种调压器采用电力电子器件实现。目前有晶闸管调压器和逆变式调压器两种。晶闸管调压器采用的是相控方式,因此其输出波形差;逆变式调压器采用的是斩波控制方式,其输出波形和动态响应较好。 从上面可知,逆变式电子调压器具有最好的性能。逆变式电子调压器的结构不仅具有调压、稳压的能力,而且还可以实现频率的变换。它

单相交流调压电路课程设计

湖南工学院电气工程及其自动化课程设计说明书题目:单相交流调压电路设计 专业班级:电气本1205 学生姓名:刘泰波 指导教师:肖文英 完成日期:2015年5月

电气工程及其自动化课程设计任务书

前言 电力电子线路的基本形式之一,即交流—交流变换电路,它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。在进行交流—交流变换时,可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。用晶闸管组成的交流电压控制电路,可以方便的调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等,也可用作调节整流变压器一次侧电压,其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法,可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管,只需要二极管,而且可控级仅在一侧,从而简化结构,降低成本。交流调压器与常规的交流调压变压器相比,它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压,它不是正弦波,其谐波分量较大,功率因数也较低。

目录 1 单相交流调压电路设计任务及设计目的 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2 设计目的 (4) 2 设计方案及其选择 (5) 3 单相交流调压电路的设计 (6) 3.1 主电路的设计 (6) 3.2 控制电路的设计 (8) 4 单相交流调压电路仿真结果及结果分析 (10) 4.1 仿真结果 (10) 4.2 结果分析 (13) 5 单相交流调压电路设计总结及设计体会 (15) 6 单相交流电压电路设计总电路图 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17) 附录 (18)

1 单相交流调压电路设计任务及设计目的 1.1 电路设计任务 1 进行设计方案的比较,并选定设计方案。 2 完成单元电路的设计和主要元器件的说明。 3 完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择。 4 驱动电路的设计。 5 电路的仿真。 1.2 电路设计目的 电力电子技术是专业技术基础课,做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识,独立进行查找资料,选择方案,设计电路,撰写报告,制作电路等,进一步加深对变流电路基本原理的理解,提高运用基本技能的能力,为今后的学习和工作打下良好的基础,同时也锻炼了自己的实践能力。

单相交流调压电路的设计说明

一.设计任务书简介 设计题目:单相交流调压电路的设计 设计条件: (1)电网:220V,50Hz (2)负载:阻感负载,电阻和电感参数自定,阻抗角不要太大,可在10~30度之间 (3)采用两个晶闸管反向并联结构 (4)采用单节晶体管简易触发电路,单节晶体管分压比η=0.5~0.8之间自选 (5)同步变压器的参数自定 设计任务: (1)晶闸管的选型。 (2)控制角移相围的计算。 (3)触发电路自振荡频率的选择:电位器R e及电容C的参数选择(4)主电路图的设计:包括触发电路及主电路 设计要求: (1)根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大有效电流,选择晶闸管的额定电流。 (2)分析晶闸管可能承受到的最大正向、反向电压,选择晶闸管的额定电压。 (3)计算负载阻抗角,得到控制角的实际移相围。 (4)为了保证调压装置能够正常工作,应使得控制角大于负载阻

抗角,根据这个条件合理选择触发电路的自振荡参数(电位 器R e及电容C)。 (5)画出完整的主电路图。 二.设计容 本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。根据本设计任务书的设计条件,所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,在每半个周波通过控制晶闸管开通相位,可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动,也用于异步电动机调速。此外,在高电压小电流或低电压大电流之流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。 (1)关于负载的计算 根据设计条件及要求,本课程设计所连负载为电阻电感性负载如下图所示: 图1 电阻电感性负载 单相交流调压阻感性负载个参数波形如下:

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