基于matlab的整流电路仿真分析_毕业设计(编辑修改稿)

基于matlab的整流电路仿真分析_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

是电阻性负载电流连续和断续的分界点。 建模及仿真 根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如图2所示。 设置三个交流电压源Va，Vb，Vc相位角依次相差120176。 ，得到整流桥的三相电源。 用6个Thyristor构成整流桥，实现交流电压到直流电压的转换。 6个pulse generator产生整流桥的触发脉冲，且从上到下分别给1～6号晶闸管触发脉冲。 图2 三相桥式全控整流电路仿真模型三相电源的相位互差120176。 ，交流峰值电压为l00 V，频率为50 Hz。 晶闸管的参数为：Rn=0．001 Ω，Lon=0．000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250109。 负载电阻性设R=45 Ω，电感性负载设L=1 H。 脉冲发生器脉冲宽度设置为脉宽的50 ％，脉冲高度为5 V，脉冲周期为0．016 7 s，脉冲移相角随着控制角的变化对“相位角延迟”进行设置。 根据三相桥式全控整流电路的原理图，对不同的触发角α会影响输出电压进行仿真，负载为阻感特性。 从以上仿真波形图可知改变不同的控制角，输出电压在发生不同的变化。 (1) 当触发角α=0176。 时的输出电压波形如图3所示。 图3 触发角α=0176。 时的输出电压波形图(2) 当触发角α=60176。 时的输出电压波形如图4所示。 图4 触发角α=60176。 时的输出电压波形图(3) 当触发角α=90176。 时的输出电压波形如图5所示。 图5 触发角α=90176。 时的输出电压波形图 故障分析由于高压强电流的情况，整流电路晶闸管很容易出现故障。 假设以下情况对故障现象进行仿真分析，当α=30176。 ，负载为阻感性时，仿真分析故障产生的波形情况。 (1) 只有一个晶闸管故障波形如图6所示。 图6一个晶闸管故障波形图 (2) 同一相的两个晶闸管故障波形如图7所示。 图7 同一相的两个晶闸管故障波形图 (3) 不同桥且不同相的两个晶闸管发生故障时的仿真波形如图8所示。 图8 不同桥但不同相的两个晶闸管故障波形图从以上故障仿真波形图来看，不同的晶闸管出现故障时，产生的波形图是不一样的，所以，通过动态仿真能有效知道整流电路出现故意时候的工作情况，同时也加深对三相全控整流电路的理解和运用。 小结　　通过仿真和分析，可知三相桥式全控整流电路的输出电压受控制角α和负载特性的影响，文中应用Matlab的可视化仿真工具simulink对三相桥式全控整流电路的仿真结果进行了详细分析，并与相关文献中采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较，进一步验证了仿真结果的正确性。 采用Matlab／Simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真分析，避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程，得到了一种直观、快捷分析整流电路的新方法。 应用Matlab／Simulink进行仿真，在仿真过程中可以灵活改变仿真参数，并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况。 第2章 　基于MATLAB的单相桥式整流电路仿真分析整流电路尤其是单相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统等其他领域。 因此对单相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义，不仅是电力电子电路理论学习的重要一环，而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。 单相桥式半控整流电路图9中VT1和VT2为触发脉冲相位互差180◦的晶闸管，VD1和VD2为整流二极管，由这四个器件组成单相桥式半控整流电路。 电阻R和电感L为负载，若假定电感L足够大，即ωL≥R，由于电感中电流不能突变，可以认为负载电流在整个稳态工作过程中保持恒值。 由于桥式结构的特点，只要晶闸管导通，负载总是加上正向电压，而负载电流总是单方向流动，因此桥式半控整流电路只能工作在第一象限，因为ωL≥R，所以不论控制角α为何值，负载电流id的变化很小。 图9 单相桥式半控整流电路原理在u2正半周，触发角α处给晶闸管VT1施加触发脉冲，u2经VT1和VD4向负载供电。 u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。 此阶段若忽略器件的通态压降则负载压降ud不会出现负的情况。 在u2负半周触发角α时刻，VT2与VD3触发导通，同时向VT1施加反向电压并使之关断，u2经VT2和VD3向负载供电。 u2过零变正时，VD4导通，VD3关断。 VT1和VD4续流，负载压降ud又变为零。 根据上述分析，可求出输出负载电压平均值为： (1)。