辽 宁 工 业 大 学
电力电子技术课程设计（论文）
题目：20V／8000A电解电源
院（系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名：
指导教师： （签字） 起止时间：_____________
课程设计（论文）任务及评语
院（系）：电气工程学院 教研室： 电气 学 号 设计题目 学生姓名 专业班级 20V／8000A电解电源 课程设计（论文）任务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 为冶金工业的电解和电镀工艺提供低电压大电流可调直流电源。输出直流电压0~20V可调，输出直流电流0~8000A可调。 设计任务 1、方案的经济技术论证。2、主电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、若采用整流变压器，确定变压器变比及容量。5、触发电路设计或选择。6、绘制相关电路图。 要求 1、 文字在4000字左右。 2、 文中的理论分析与计算要正确。 3、 文中的图表工整、规范。 4、元器件的选择符合要求。 技术参数 1、交流电源：三相380V。2、整流输出电压Ud在0～20V连续可调。3、整流输出电流最大值8000A。4、用于铜的电解或电镀。5、根据实际工作情况，最小控制角取20～300左右。 第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：主电路设计；第5天：选择器件；第6天：确定变压器变比及容量；第7天：保护电路设计；第8天：触发电路设计；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 进度计划指导教师评语及成绩
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘 要
本文设计一个为冶金工业的电解和电镀工艺提供低电压大电流可调直流电源。输出直流电压0~20V可调，输出直流电流0~8000A可调。
本次设计的双反星形电路由两组三相半波整流电路组成。将交流电压整流为直流电压,并将它加到负载中。而晶闸管的导通这是由触发电路产生的触发脉冲来触发其导通。通过移相方式来调节主电路输出电压脉冲的宽度。由于晶闸管整流过程中会产生过电压,过电流,故又对单相全波可控整流电路设计了一套保护电路。
在进行主电路的设计时,根据主电路输入,输出的参数来确定各个电力电子器件的参数。并进行器件的选择,以使设计的主电路能够达到要求的技术标准。并完成相应的功能。
关键词： 双反星形电路；晶闸管；触发电路；保护电路
目 录
第1章 绪论 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
电力电子技术概况 ................................................................. 错误!未定义书签。 本文设计内容 ......................................................................................................... 2
第2章 电解电源电路设计 ............................................................. 错误!未定义书签。
电解电源总体设计方案 ......................................................... 错误!未定义书签。 具体电路设计 ......................................................................... 错误!未定义书签。
主电路设计 ..................................................................... 错误!未定义书签。 控制电路设计 ................................................................. 错误!未定义书签。 保护电路设计 ................................................................. 错误!未定义书签。
元器件型号选择 ................................................................................................... 12 系统调试或仿真、数据分析 ............................................................................... 13
第3章 课程设计总结 ................................................................................................... 15 参考文献 ........................................................................................................................ 16
第1章 绪论
1.1 电力电子技术概况
电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
随着电子工业的发展，电解电源从60年代的直流发电机组和硅整流器发展到70年代的可控硅调压、稳压的直流电源；80年代出现了可控硅斩波的脉冲电源；随着现代功率电子器件的发展和广泛应用，90年代又出现了高频、窄脉冲电流电解加工电源。电解电源的每一次变革都引起电解加工工艺的新发展电解加工脉冲电源随着功率半导体开关器件的发展而发展，最早的脉冲电源是80年代用硅整流二极管或可控硅(SCR)建立的，这种电源容量大，电流上万安，但只能获得较低的频率和较宽的正弦波类型的脉冲电流，不能满足脉冲电流电解加工进一步发展的需要。随着现代功率半导体器件的发展，其容量越来越大， 开关速度越来越快。随后GTO发展到了104A，8kV，高频GTO工作频率提高了2-3倍达到3kHz，数千安的电源目前已研制出GTO斩波电源，其性能优于同等容量级SCR的斩波电源。
电解电源主要应用于铝、镁、锌、铅、铜、锰、二氧化锰等有色金属电解；黄金、白银贵重金属冶练；钕铁硼等稀土冶练；硬质合金、金刚石冶练；食盐水、钾盐电解制烧碱、钾碱、制钠；氯化钾电解制氯酸钾、高氯酸钾；碳素厂、碳化硅、耐火材料电加热等，以及其它各类大功率高频开关电源。
电解电源特点：
1、体积小、重量轻：体积与重量为可控硅电源的1/5-1/10，便于您规划、扩建、移动、维护和安装。
2、节能效果好：开关电源由于采用了高频变压器，转换效率大大提高，正常情况下较可控硅设备提高效率10%以上，负载率达70%以下时较可控硅设备提高效率30%以上。
3、输出稳定性高：由于系统反应速度快（微秒级），对于网电及负载变化具有极强的适应性，输出精度可优于1%。开关电源的工作效率高、所以控制精度高，有利于提高产品质量。
4、输出波形易于调制：由于工作频率高，其输出波形调整相对处理成本较低，
课程设计-20V／8000A电解电源
