单片机控制的三相全控桥触发系统设计 第11页
因为只用一个同步输入信号，所有晶闸管的触发脉冲延迟都以其为基准。为了保证触发脉冲延迟相位的精度，用一个定时器测量同步电压信号的周期，并由此计算出60°和120°电角度所对应的时间。由于三相桥式全控整流电路的触发电路，必须每隔60°触发导通一只晶闸管，也就是说，每隔60°时间必然要输出一次触发脉冲信号，因此作为基准的第一个触发脉冲信号必须调整到小于60°才能保证触发脉冲不遗漏。当以A相同步电压信号为基准，单片机检测到A相同步电压信号正跳变时，启动定时器工作，当定时器溢出时，输出第一个触发脉冲信号，以后由所计算出的周期确定每隔60°己时输出一次触发脉冲，直到单片机再次检测到A相同步信号的正跳变时，这个周期结束，开始下一个周期。需要注意，从单片机检测到同步电压正跳变到输出第一个触发脉冲信号的时间，必须调整到小于等于60°电角度时间，否则会造成触发脉冲的遗漏。第一个触发脉冲相对于同步信号正跳变的时间，可根据三相桥式全控整流电路的触发时序来调整，如图3所示。图3中α1为触发延迟角，(α2-α1)、(α4-α3)均为触发窄脉冲宽度60°，α0为同步脉冲信号的一个标准周期360°；g0表示同步脉冲信号，gl、g2、g3、g4、g5、g6分别表示VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6触发脉冲信号；其中0表示低电平，1为高电平
图3 单一同步基准的双窄触发脉冲时序
第辣章 硬件电路主要器件选择
6．1主要器件的计算选择
硬件电路器件的选择都是以选择的直流电机的参数作为基准计算选择，本设计控制选择的直流电机参数：型号：Z3—33 额定功率：4Kw 额定电压：220V 额定转速：3000
额定电流：22.5 效率：81％ 最高转速：3600 转动惯量：0.073
6．1．1 晶闸管及平波电抗器
对晶闸管和平波电抗器及其他的器件的主要参数进行了解和正确理解各参数的含义是合理选用元件的基础。
(1) 额定电压的选择可控硅型号上的额定电压，一般是将正向转折电压与反向击穿电压所对应的正弦半波电压的最大值各减去100V，并取整数值作为断态复重峰值电压UDRM与反向重复峰值电压URRM，而把UDRM与URRM，中较小的数值作为该元件的额定电压。例如，实测正向转折电压为680V，反向击穿电压为730V，各减去100V取整数，则UDRM=500(v), URRM=600(V)将其中数值较小者UDRM=500(v)作为该元件型号上的额定电压。在选用时，可控硅实际工作电压的峰值应低于额定电压，并要考虑足够的安全系数。通常选择可控硅的额定电压为实际工作电压峰值的2一3倍。例如，当可控硅两端承受220V的交流电压时，其峰值电压为2×220=311(V)，则必须选择额定电压大于2×311=622(v)的可控硅。但额定电流的选取可控硅的通态平均电流是指在符合规定的散热条件下，电流为正弦半波时所允许通过电流的平均值。例如一个100A的元件，在正弦半波180°导通时，平均电流允许为100A，此时的峰值电流将是314A，有效值则是157A。当可控硅的导通角小于180°时，则允许通过的正弦半波电流的平均值应相应降低。在使用时，可控硅实际通过的最大平均电流应低于通态平均电流，并要考虑电流波形的变化而进行相应的换算，再留有1.5倍到2倍的余量。
(2) 控制极触发电压与电流控制极实测触发电压不能太小，小了易受干扰造成误导通;触发电压也不能太高，高了又会使触发困难。正常工作时的触发电压和电流应大于实测的参数UGT与IGT，以保证可靠触发，但也不能超过允许的极限值。
(3) 平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的直流电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。
6．1．2 晶闸管的保护
<1> 过电流保护毕业论文
http://www.Lwfree.cn/ 论文网
http://www.751com.cn/由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升而可能把PN结烧坏，造成元件内部短路或者开路。
晶闸管发生过电流的原因主要有：负载端过载或者短路；某个晶闸管被击穿短路，造成其他元件的过电流；触发电路工作不正常或受干扰，使晶闸管误触发，引起过电流。晶闸管承受过电流能力很差，例如一个100A的晶闸管，它的过电流能力下表所列。这就是说，当100A的晶闸管过电流为400A时，仅允许持续0.02s，否则将因过热而损坏。由此可知，晶闸管允许在短时间见内承受一定的过电流，所以，过电流保护的作用在于当发生过电流时，在允许的时间内将过电流切断，以防止原件损坏。
晶闸管的过载时间和过载倍数的关系
过载时间 0.02 5s 5min
过载倍数 4 2 1.25
晶闸管的过电流的保护措施有以下几种：
（1） 快速熔断器
普通熔断丝由于容短时间长，用来保护晶闸管很可能在晶闸管烧坏之后熔断器还没有熔断，这样就起不了保护作用。因此必须采用专用于保护晶闸管的快速熔断器。快速熔断器用的是银质熔丝，在同样的过电流倍数下，它可以在晶闸管损坏之前熔断，这是晶闸管过电流保护的主要措施。快速熔断器的接入方式有三种，其一是快速熔断器输出（负载）端，这种接法对输出回路的过载或者短路起保护作用，但对原件本身故障引起的过电流不起保护作用。其二是快速熔断器与原件串联可以对元件本身的故障进行保护。以上两种接法一般需要同时采用。第三种接法是快速熔断器接在输入端，这样可以同时对输出端短路或者元件短路实现保护，但是熔断器熔断之后，不能立即判断是什么故障。熔断器的电流额定应该尽量接近实际工作电流的有效值而不是按所保护的元件的电流定额（平均值）选取。
（2）过电路继电器
在输出端（直流侧）装直流过电流继电器，或是输入端（交流侧）经电流互感器接入灵敏的过电流继电器，都可在发生过电流故障时动作，使输入端的开关跳闸。这种保护措施对过载是有效的，但是在发生短路故障时，由于过电流继电器的动作及自动开关的跳闸都需要一定的时间，如果短路电流比较大，这种保护方式不是很有效。（3）过流截止保护
利用过电流的信号将晶闸管的触发脉冲移后，使晶闸管的导通角减小或者停止触发。
<2> 过电压保护
晶闸管耐受过电压的的能力极差，当电路中电压超多其反相击穿电压时，即使时间极短，也容易损坏。如果正向电压超过其转折电压，则晶闸管误导通，这种误导通次数频繁时，导通后通过的电流较大，也可能使原件损坏或使晶闸管的特性下降。因此必须采取措施消除晶闸管上可能出现的过电压。
引起过电压的主要原因，是因为电路中一般都接有电感元件。在切断或接通电路时，从一个元件导通转换到另一个元件导通时，以及熔断器熔断时，电路中的电压往往都会
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