1.当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载α≤60°时）的平均值为：

　　当α＞60度时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud波形不可能会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分。图2-4给出了α=90度时的波形。若电感L值足够大，ud中正负面积将基本相等，ud平均值近似为零。这说明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α角移相范围为90度。

　　⑷晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。

　　三相桥式全控整流电路大多用于向阻感负载和反电动势阻感负载供电（即用于直流电机传动），下面主要分析阻感负载时的情况，因为带反电动势阻感负载的情况，与带阻感负载的情况基本相同。

　　当α≤60度时，ud波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。不同之处在于负载不同时，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流id波形不同，电阻负载时ud波形与id的波形形状一样。而阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线分别给出了三相桥式全控整流电路带阻感负载α=0度和α=30度的波形。

　　实验参数设定负载为220V、305A的直流电机，采用三相整流电路，交流测由三相电源供电，设计的基本要求选用三相桥式全控整流电路供电，主电路采取三相全控桥。

　　如图2-1所示，为三相桥式全控带阻感负载，根据要求要考虑电动机的电枢电感与电枢电阻，故为阻感负载。习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三

　　六、课程设计体会……………………………………………………………………21

　　附录二（触发电路与仿真原理图）…………………………………………………22

　　五、MATLAB建模与仿真……………………………………………………………16

　　5.1 MATLAB建模………………………………………………………………16

　　5.2 MATLAB仿真………………………………………………………………18

　　V6及外接元件组成移相环节。锯齿波电压uC5、偏移电压Ub、移相控制电压UC分别经R24、R23、R26在V6基极上叠加。当ube60.7V时，V6导通。设uC5、Ub为定值，改变UC，则改变了V6导通的时刻，从而调节脉冲的相位。

　　V7等组成了脉冲形成环节。V7经电阻R25获得基极电流而导通，电容C2由电源15V经电阻R7、VD5、V7基射结充电。当V6由截止转为导通时，C2所充电压通过V6成为V7基极反向偏压，使V7截止。此后C2经（15V－R25－V6－地）放电并反向充电，当其充电电压uc2≥1.4V时，V7又恢复导通。这样，在V7集电极就得到固定宽度的移相脉冲，其宽度由充电时间常数R25和C2决定。

　　3.2 KJ004的工作原理…………………………………………………………10

　　四、保护电路的设计…………………………………………………………………13

　　4）绘制装置总体电路原理图，绘制电路所有点电压、电流及元器件（晶闸管等）两端电压波形（汇总绘制，注意对应关系）；

　　三相桥式全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因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还能抑制由变流器进入电网的谐波成分。保护电路采取RC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。采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用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，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。

　　装置输入电源为三相UL=380V工频交流电源，输出直流电压0~220V，输出电流100A，当电流降为5A时电流开始连续，LB=1mH。

　　同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。

　　本系统中选择模拟集成触发电路KJ004，KJ004可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中，作可控硅的双路脉冲移相触发。KJ004器件输出两路相差180度的移相脉冲，可以方便地构成全控桥式触发器线电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、

　　所以变压器的二次侧电压U2为170.94V，二次侧电流I2为81.6A，变压器的变比为2，变压器的容量为44.179KVA。

　　相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。变压器为 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

　　⑴2个晶闸管同时通形成供电回路，其阴极组和共阳极组各1个，且不能为同1相器件。

　　结构框图如图1-1所示。整个设计大致上可以分为主电路、触发电路、保护电路三个部分。框图中没有表明保护电路。当接通电源时，三相桥式全控整流电路主电路通电，同时通过同步电路连接的集成触发电路也通电工作，形成触发脉冲，使主电路中晶闸管触发导通工作，经过整流后的直流电通给直流电动机，使之工作。

　　3.晶闸管保护环节，包括交流侧过电压保护和晶闸管两端的过电压保护、过电流保护等。

　　为了限制输出电流脉动和保证最小负载电流时电流连续，整流器电路中常要串联平波电抗器。对于三相桥式全控整流电路带电动机负载系统，有：

　　电容C1接在V5的基极和集电极之间，组成电容负反馈的锯齿波发生器。在V4导通时，C1经V4、VD3迅速放电。当V4截止时，电流经(15V－R6－C1－R22－RP1－(－15V))对C1充电，形成线性增长的锯齿波，锯齿波的斜率取决于流过R22、RP1的充电电流和电容C1的大小。根据V4导通的情况可知，在同步电压正、负半周均有相同的锯齿波产生，并且两者有固定的相位关系。

　　图2-2中除给出ud波形和id波形外，还给出了晶闸管VT1电流iVT1的波形，可与带电阻负载时的情况做比较。由波形图可见，在晶闸管VT1导通段，iVT1波形由负载电流id波形决定，和ud波形不同。

　　图2-3中除给出ud波形和id波形外，还给出了变压器二次侧a相电流ia的波形。

　　电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保等亿万人们日常生活的所有的领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。

　　其中，L（单位为mH）中包括整流变压器的漏电感、电枢电感和平波电抗器的电感。由题目要求：当负载电流降至5A时电流仍连续。所以 取5A。所以有：

　　控制晶闸管的导通时间需要触发脉冲，常用的触发电路有单结晶体管触发电路，设计利用KJ004构成的集成触发器实现产生同步信号为锯齿波的触发电路。

　　通过一学期的对《电力电子技术》的学习，我对电力电子中的基本电路如整流电路、逆变电路、DC/DC变换电路、交流电力控制电路等的工作原理及分析方法都有了比较深入的认识；对保护电路及电力电子器件的缓冲电路也了解了一些；也认识到了电力电子技术在当今社会各方面的广泛应用。但是，仅仅了解书本上的理论知识而不会把它们应用到实际中去，这不能叫真正掌握了一门技术。只有学以致用、在实践中检验理论的正确性，才是学习的好方法。

　　如图3-1KJ004的电路原理图所示，点划框内为KJ004的集成电路部分，它与分立元件的同步信号为锯齿波的触发电路相似。V1～V4等组成同步环节，同步电压uS经限流电阻R20加到V1、V2基极。在uS的正半周，V1导通，电流途径为(15V－R3－VD1－V1－地)；在uS负半周，V2、V3导通，电流途径为(15V－R3－VD2－V3－R5－R21―(―15V))。因此，在正、负半周期间。V4基本上处于截止状态。只有在同步电压uS＜0.7V时，V1～V3截止，V4从电源十15V经R3、R4取得基极电流才能导通。

　　三、触发电路设计……………………………………………………………………10

　　V8、V12为脉冲分选环节。在同步电压一个周期内，V7集电极输出两个相位差为180°的脉冲。脉冲分选通过同步电压的正负半周进行。如在us正半周V1导通，V8截止，V12导通，V12把来自V7的正脉冲箝位在零电位。同时，V7正脉冲又通过二极管VD7，经V9～V11放大后输出脉冲。在同步电压负半周，情况刚好相反，V8导通，V12截止，V7正脉冲经V13～V15放大后输出负相脉冲。说明：