《電力電子技術(shù)38整流電路相位控制的實現(xiàn)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電力電子技術(shù)38整流電路相位控制的實現(xiàn)（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、3.8 相控電路的驅(qū)動控制大大、中中功功率率的的變變流流器器對對觸觸發(fā)發(fā)電電路路的的精精度度要要求求較較高高，對對輸輸出出的的觸觸發(fā)發(fā)功功率率要要求求較較大大，故故廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用的的是是晶晶體體管管觸觸發(fā)發(fā)電電路路，其其中中以以同同步步信信號號為為鋸鋸齒齒波波的的觸觸發(fā)發(fā)電電路路應(yīng)應(yīng)用用最最多多.13.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路輸輸出出可可為為雙雙窄窄脈脈沖沖（適適用用于于有有兩兩個個晶晶閘閘管管同同時時導(dǎo)導(dǎo)通通的的電路），也可為單窄脈沖電路），也可為單窄脈沖三三個個基基本本環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)：脈脈沖沖的的形形成成與與放放大大、鋸鋸齒齒波波的的形形成成和和脈脈沖沖移移相相、同同步步環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)。此
2、此外外，還還有有強(qiáng)強(qiáng)觸觸發(fā)發(fā)和和雙雙窄窄脈脈沖沖形成環(huán)節(jié)形成環(huán)節(jié)圖3-50 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路 23.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路1脈沖形成環(huán)節(jié) V4、V5 脈沖形成脈沖形成 V7、V8 脈沖放大脈沖放大控控制制電電壓壓uco加加在在V4基基極極上上。uco對對脈脈沖沖的的控控制制作用及脈沖形成：作用及脈沖形成：uco=0時時，V4截截止止。V5、V6飽飽和和導(dǎo)導(dǎo)通通。uc5=-13.7V(-15+0.7+0.32),V7、V8處處于于截截止止?fàn)顮顟B(tài)態(tài)，無無脈脈沖沖輸輸出出。電電容容C3充充電電，充充滿滿后后電電容容兩兩端端電電壓壓為為28.3V（30-0.7-0.3-0.7)，
3、左正右負(fù)。33.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路時時，V4導(dǎo)導(dǎo)通通，A點(diǎn)點(diǎn)電電位位由由+E1(+15V)1.0V左左右右，V5基基極極電電位位 為為-27.3V(-28.3+1)，V5立立即即截截止止。V5集集電電極極電電壓壓由由-E1(-15V)+2.1V，V7、V8導(dǎo)導(dǎo)通通，輸輸出出觸觸發(fā)發(fā)脈脈沖沖。電電容容C3放放電電和和反反向向充充電電，使使V5基基極極電電位位，直直到到ub5=-13.3V，V5又又重重新新導(dǎo)導(dǎo)通通。uc5=2.1V-13.7V,使使V7、V8截止，輸出脈沖終止。截止，輸出脈沖終止。脈脈沖沖前前沿沿由由V4導(dǎo)導(dǎo)通通時時刻刻確確定定，脈脈沖沖寬寬度度與與反反向向充充電
4、電回回路路時間常數(shù)時間常數(shù)R11C3有關(guān)有關(guān)電電路路的的觸觸發(fā)發(fā)脈脈沖沖由由脈脈沖沖變變壓壓器器TP二二次次側(cè)側(cè)輸輸出出，其其一一次次繞繞組接在組接在V5集電極電路中集電極電路中 43.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路2.鋸鋸齒齒波波的的形形成成和和脈脈沖沖移移相環(huán)節(jié)相環(huán)節(jié)電路組成電路組成鋸鋸齒齒波波電電壓壓形形成成的的方方案案較較多多，如如采采用用自自舉舉式式電電路路、恒恒流流源源電電路路等等恒恒流流源源電電路路方方案案，由由V1、V2、V3和和C2等等元元件組成件組成V1、VS、RP2和和R3為為一一恒流源電路恒流源電路圖3-51 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路的工作波形 53.8.1 同步
5、信號為鋸齒波的觸發(fā)電路 工作原理：工作原理：V V2 2截止時，恒流源電流截止時，恒流源電流I I1c1c對電容對電容C C2 2充電，充電，調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)RPRP2 2，即即改改變變C C2 2的的恒恒定定充充電電電電流流I I1c1c，可可見見RPRP2 2是用來調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的。是用來調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的。V V2 2導(dǎo)導(dǎo)通通時時，因因R R4 4很很小小故故C C2 2迅迅速速放放電電，u ub3b3電電位位迅迅速速降降到零伏附近到零伏附近V V2 2周周期期性性地地通通斷斷，u ub3b3便便形形成成一一鋸鋸齒齒波波，同同樣樣u ue3e3也也是是一個鋸齒波一個鋸齒波tICtICuccc111
6、d1=63.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路V4基基極極電電位位由由鋸鋸齒齒波波電電壓壓、控控制制電電壓壓uco、直直流流偏偏移移電電壓壓up三者作用的疊加所定三者作用的疊加所定圖圖如果如果uco=0，up為負(fù)值時，為負(fù)值時，b4點(diǎn)的波形由點(diǎn)的波形由uh+確定確定當(dāng)當(dāng)uco為正值時，為正值時，b4點(diǎn)的波形由點(diǎn)的波形由uh+確定確定M點(diǎn)是點(diǎn)是V4由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是脈沖的前沿由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是脈沖的前沿加加up的的目目的的是是為為了了確確定定控控制制電電壓壓uco=0時時脈脈沖沖的的初初始始相相位位pupu 73.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路三相全控橋時的情況:接接感感
7、性性負(fù)負(fù)載載電電流流連連續(xù)續(xù)時時，脈脈沖沖初初始始相相位位應(yīng)應(yīng)定定在在=90；如如果果是是可可逆逆系系統(tǒng)統(tǒng)，需需要要在在整整流流和和逆逆變變狀狀態(tài)態(tài)下下工工作作，要要求求脈脈沖沖的的移移相相范范圍圍理理論論上上為為180（由由于于考考慮慮 min和和bmin，實實際際一一般般為為120），由由于于鋸鋸齒齒波波波波形形兩兩端端的的非非線線性性，因因而而要要求求鋸鋸齒齒波波的的寬寬度度大大于于180，例例如如240，此此時時，令令uco=0，調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)up的的大大小小使使產(chǎn)產(chǎn)生生脈脈沖沖的的M點(diǎn)點(diǎn)移移至至鋸鋸齒齒波波240 的的中中央央（120 處處），對對應(yīng)應(yīng)于于=90的的位置。位置。如如uco為
8、為正正值值，M點(diǎn)點(diǎn)就就向向前前移移，控控制制角角 90，晶晶閘閘管管電路處于逆變狀態(tài)。電路處于逆變狀態(tài)。83.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路3 同步環(huán)節(jié) 同步要要求求觸觸發(fā)發(fā)脈脈沖沖的的頻頻率率與與主主電電路路電電源源的的頻頻率率相相同且相位關(guān)系確定同且相位關(guān)系確定鋸齒波是由開關(guān)鋸齒波是由開關(guān)V2管來控制的管來控制的V2開開關(guān)關(guān)的的頻頻率率就就是是鋸齒波的頻率由由同同步步變變壓壓器器所所接的交流電壓決定接的交流電壓決定V2由由導(dǎo)導(dǎo)通通變變截截止止期期間間產(chǎn)產(chǎn)生生鋸鋸齒齒波波鋸齒波起點(diǎn)基基本本就是同步電壓由正變負(fù)的過零點(diǎn)就是同步電壓由正變負(fù)的過零點(diǎn)V2截截止止?fàn)顮顟B(tài)態(tài)持持續(xù)續(xù)的的時時間間就就
9、是是鋸齒波的寬度取取決決于于充電時間常數(shù)充電時間常數(shù)R1C1 93.8.1 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路4.雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)內(nèi)雙脈沖電路內(nèi)雙脈沖電路V5、V6構(gòu)成構(gòu)成“或或”門門當(dāng)當(dāng)V5、V6都導(dǎo)通時，都導(dǎo)通時，V7、V8都截止，沒有脈沖輸出都截止，沒有脈沖輸出只要只要V5、V6有一個截止，都會使有一個截止，都會使V7、V8導(dǎo)通，有脈沖輸出導(dǎo)通，有脈沖輸出第一個脈沖由本相觸發(fā)單元的第一個脈沖由本相觸發(fā)單元的uco對應(yīng)的控制角對應(yīng)的控制角 產(chǎn)生產(chǎn)生隔隔60的的第第二二個個脈脈沖沖是是由由滯滯后后60相相位位的的后后一一相相觸觸發(fā)發(fā)單單元元產(chǎn)產(chǎn)生生（通過V6）三相橋式全控整流電路的情況三相橋式全控整
10、流電路的情況 103.8.2 集成觸發(fā)器v可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便v晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及，已逐步取代分立式電路晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及，已逐步取代分立式電路目前國內(nèi)常用的有目前國內(nèi)常用的有KJ系列和系列和KC系列，下面以系列，下面以KJ系列為例系列為例KJ004與分立元件的鋸齒波移相觸發(fā)電路相似與分立元件的鋸齒波移相觸發(fā)電路相似分為同步、鋸齒波形成、移相、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個環(huán)節(jié)分為同步、鋸齒波形成、移相、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個環(huán)節(jié)圖3-52 KJ004電路原理圖 113.8.2 集成
11、觸發(fā)器完整的三相全控橋觸發(fā)電路3個個KJ004集集成成塊塊和和1個個KJ041集集成成塊塊，可可形形成成六六路路雙雙脈脈沖沖，再再由由六六個個晶晶體體管管進(jìn)進(jìn)行行脈脈沖沖放放大即可大即可圖3-53 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路 123.8.2 集成觸發(fā)器KJ041內(nèi)部是由內(nèi)部是由12個二極管構(gòu)成的個二極管構(gòu)成的6個或門個或門也也有有廠廠家家生生產(chǎn)產(chǎn)了了將將圖圖3-53全全部部電電路路集集成成的的集集成成塊塊，但但目前應(yīng)用還不多。目前應(yīng)用還不多。模擬與數(shù)字觸發(fā)電路模擬與數(shù)字觸發(fā)電路以以上上觸觸發(fā)發(fā)電電路路為為模擬的的，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單、可可靠靠，缺點(diǎn)：易易受受電電網(wǎng)網(wǎng)電電壓壓影影響響，
12、觸觸發(fā)發(fā)脈脈沖沖不不對對稱稱度度較較高高，可達(dá)可達(dá)3 4，精度低，精度低數(shù)字觸觸發(fā)發(fā)電電路路：脈脈沖沖對對稱稱度度很很好好，如如基基于于8位位單單片片機(jī)的數(shù)字觸發(fā)器精度可達(dá)機(jī)的數(shù)字觸發(fā)器精度可達(dá)0.71.5 133.8.3 觸發(fā)電路的定相觸觸發(fā)發(fā)電電路路的的定定相相觸觸發(fā)發(fā)電電路路應(yīng)應(yīng)保保證證工工作作頻頻率率與與主主電電路路交交流流電電源源的的頻頻率率一一致致，每每個個晶晶閘閘管管觸觸發(fā)發(fā)脈脈沖沖與與施施加加于于晶晶閘閘管管的的交交流電壓保持固定、正確的相位關(guān)系流電壓保持固定、正確的相位關(guān)系措施：同步變壓器原邊接入為主電路供電的電網(wǎng)，保證頻率一致同步變壓器原邊接入為主電路供電的電網(wǎng)，保證頻率一
13、致觸觸發(fā)發(fā)電電路路定定相相的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是確確定定同同步步信信號號與與晶晶閘閘管管陽陽極極電電壓壓的的關(guān)關(guān)系系14圖圖3-54 三相全控橋中同步電壓與主電路三相全控橋中同步電壓與主電路電壓關(guān)系示意圖電壓關(guān)系示意圖Ott1t2uaubucu2ua-圖圖3-54三相全控橋中同步電壓與主電路電壓關(guān)系示意圖三相全控橋中同步電壓與主電路電壓關(guān)系示意圖153.8.3 觸發(fā)電路的定相v三相橋整流器，采用鋸齒波同步觸發(fā)電路時的情況同同步步信信號號負(fù)負(fù)半半周周的的起起點(diǎn)點(diǎn)對對應(yīng)應(yīng)于于鋸鋸齒齒波波的的起起點(diǎn)點(diǎn)，通通常常使使鋸鋸齒齒波波的的上上升升段段為為240，上上升升段段起起始始的的30 和和終終了了的的30
14、線線性性度度不不好好，舍舍去去不不用用，使使用用中中間間的的180。鋸鋸齒齒波波的的中中點(diǎn)點(diǎn)與與同同步信號的步信號的300 位置對應(yīng)位置對應(yīng)使使Ud=0的的觸觸發(fā)發(fā)角角 為為90。當(dāng)當(dāng) 90 時為逆變工作時為逆變工作將將=90確確定定為為鋸鋸齒齒波波的的中中點(diǎn)點(diǎn)，鋸鋸齒齒波波向向前前向向后后各各有有90 的的移移相相范范圍圍。于于是是=90與與同同步步電電壓壓的的300 對對應(yīng)應(yīng)，也也就就是是=0與與同同步步電電壓壓的的210 對對應(yīng)應(yīng)。由由圖圖3-54及及3.2節(jié)節(jié)關(guān)關(guān)于于三三相相橋橋的的介介紹紹可可知知，=0 對對應(yīng)應(yīng)于于ua的的30 的的位位置置，則則同同步步信信號號的的180 與與ua
15、的的0 對對應(yīng)應(yīng)，說說明明VT1的的同同步步電電壓壓應(yīng)應(yīng)滯滯后后于于ua 180 163.8.3 觸發(fā)電路的定相變變壓壓器器接接法法：主主電電路路整整流流變變壓壓器器為為D,y-11聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)，同同步步變變壓壓器為器為D,y-11,5聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 圖3-55 同步變壓器和整流變壓器的接法及矢量圖 173.8.3 觸發(fā)電路的定相表表3-4 三相全控橋各晶閘管的同步電壓（采用三相全控橋各晶閘管的同步電壓（采用圖圖3-55變壓器接法變壓器接法時）時）晶閘管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主電路電壓+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步電壓-usa+usc-usb+usa-usc+usb 183.8.
16、3 觸發(fā)電路的定相v為為防防止止電電網(wǎng)網(wǎng)電電壓壓波波形形畸畸變變對對觸觸發(fā)發(fā)電電路路產(chǎn)產(chǎn)生生干干擾擾，可可對對同同步步電電壓壓進(jìn)進(jìn)行行R-C濾濾波波，當(dāng)當(dāng)R-C濾濾波波器器滯滯后后角角為為60 時時，同步電壓選取結(jié)果如表同步電壓選取結(jié)果如表3-5所示所示表3-5 三相橋各晶閘管的同步電壓（有R-C濾波滯后60）晶閘管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主電路電壓+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步電壓+usb-usa+usc-usb+usa-usc 19圖圖3-50 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路返回返回 20圖圖3-51同同步信號為步信號為鋸齒波的鋸齒波的觸發(fā)電路觸
17、發(fā)電路的工作波的工作波形形返回返回 21圖圖3-52 KJ004電路原理圖電路原理圖返回返回 22圖圖3-53 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路返回返回 23圖圖3-55 同步變壓器和整流變壓器的同步變壓器和整流變壓器的接法及矢量圖接法及矢量圖返回返回-Usab.Uab.+24ue3。R6R7R8v4返回25使用時，直接刪除本頁！使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有精品課件，你值得擁有！26使用時，直接刪除本頁！使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有精品課件，你值得擁有！27使用時，直接刪除本頁！使用時，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有精品課件，你值得擁有！28 1CF 2CF 3CF 6CFX y X y X y X y返回29
電力電子技術(shù)38整流電路相位控制的實現(xiàn)
