单相桥式全控整流电路仿真建模分析实验报告

单相桥式全控整流电路仿真建模分析实验报告内容摘要：

的波形负载电流处于连续和断续之间的临界状态，各相仍导电 120。 a 30 的情况， 负载电流断续，晶闸管导通角小于 120。 （阻 感性负载） 电路结构 为了得到零线变压器二次侧接成星形得到零线，为了给三次谐波电流提供通路，减少高次谐波的影响，变压器一次绕组接成三角形，为△ /Y 接法。 三个晶闸管分别接入 a、 b、 c三相电源，其阴极连接在一起为共阴极接法。 如图 21. LduR1V T3V Tdi2V TrT 图 （阻 感性负载） 工作原理 : 当α小于等于 30176。 时相邻两项的换流是在原导通相的交流电压过负之前，其工作情况与电阻性负载相同，输出电压 Ud 波形， Ut 波形也相同。 由于负载电感的储能作用，输出电流 Id 是近乎平直的直流波形，晶闸管中分别流过幅度 Id，宽度 120176。 的矩形波电流，导通角θ =120176。 当α大于 30176。 时，假设α =60176。 ， VT1 导通，在 U 相交流电压过零变负后，由于未达到 VT2 的触发时刻， VT2 未导通， VT1 在负载电感产生的感应电动势作用下继续导通，输出电压 Ud 小于 0，直到 VT2 被触发导通， VT1 承受反向电压而关断，输出电压 Ud 小于Uv，然后重复 U 相的过程。 仿真建模及参数设置 根据原理图用 matalb 软件画出正确的三相半波可控整流电路（阻 感性负载）仿真电路图如图 22 所示： 图 （阻 感性负载） 脉冲参数： 振幅 3V，周期 ，占空比 10%，时相延迟分别为（α +30） /360*，（α +120+30）/360*，（α +240+30） /360*。 如图 23 所示 图 电源参数： 频率 50hz，电压 100v，其相限角度分别为 0176。 、 120176。 、 120176。 如图 24 所示。 图 24 电源参数设置 仿真波形测试 设置触发脉冲α分别为 0176。 、 30176。 、 60176。 、 90176。 与其产生的相应波形分别如图 2图 2图 2图 28。 在波形图中第一列波为流过晶闸管电流波形，第二列波为流过晶闸管电压波形，第三列波为负载电流波形，第四列波为负载电压波形。 图 25 α =0176。 三相半波可控整流电路原理图（阻 感性负载）波形图 图 26 α =30176。 三相半波可控整流电路原理图（阻 感性负载）波形图 图 27 α =60176。 三相半波可控整流电路原理图（阻 感性负载）波形图 图 28 α =90176。 三相半波可控整流电路原理图（阻 感性负载）波形图 小结 a ≤ 30176。 时，整流电压波形与电阻负载时相同。 a 30176。 时， u2 过零时， VT1 不关断，直到 VT2 的脉冲到来才换流，由 VT2 导 通向负载供电，同时向 VT1 施加反压使其关断，因此 ud 波形中会出现负的 部分。 id 波形有一定 的脉动，但为简化分析及定量计算，可将 id 近似为一条 水平线。 阻感负载时的移相范围为90176。 物电学院电力电子课程设计报告 姓 名： 孙李涛 学 号： 101103060 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 10级 指导教师： 陈永超 成 绩： 日 期： 利用 MATLAB 对单相桥式全控整流电路研究 一、电阻性负载 电路结构 U 1U 2U dI d+TV T 3V T 1V T 2V T 4abR 图 5 单相桥式全控整流电路 (纯电阻负载 )的电路原理图 工作原理 （ 1）在 2u 正半波的（０～α）区间，晶闸管 VT VT4 承受正向电压，但无触发脉冲，晶闸管 VT VT3 承受反向电压。 因此在 0～α区间， 4 个晶闸管都不导通。 假如 4 个晶闸管的漏电阻相等，则 23241 21 UUU VTVTVTVT  。 （ 2）在 2u 正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管 VT VT4 使其导通。 （ 3）在 2u 负半波的（π～π＋α）区间，在π ～π＋α区间，晶闸管 VT VT3 承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管 VT VT4 承受反向电压也不导通。 （ 4）在 2u 负半波的（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管 VTVT3 使其元件导通，负载电流沿 b→ VT3→ R→ VT2→α→ T 的二次绕组→ b 流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（ 2d uu  ）和电流，且波形相位相同。 基本数量关系  c o o 2c o s122)(s in212222 UUUtdtUUd  c o o 22  R UaRURUI dd     tdt)s in2(2 1 22RUI VT  aaRU  2 2s in2 2 2. 建模 在 MATLAB 新建一个 Model，命名为 zuxingfuzai，同时模型建立如下图所示： 在此电路中，输入电压的电压设置为 220V，频率设置为 50Hz，电阻阻值设置为 10 欧姆，脉冲输入的电压设置为 3V，周期设置为 （与输入电压一致周期），占空比设置为20%，触发角分别设置为 30176。 ， 60176。 ， 90176。 ， 150176。 因为两个晶闸管在对应时刻不断地周期性交替导通，关断，所以脉冲出发周期应相差 180176。 C o n t i n u o u sp o w e r g u iv+V o lt a g e M e a s ur e m e ntgmakV T 4gmakV T 3gmakV T 2gmakV T 1v+V R 1 M e a s ur e m e ntUsS co p eRP u l s eG e n e r a t o r 2P u l s eG e n e r a t o r 1i+C ur r e nt M e a s ur e m e nt 2i+C ur r e nt M e a s ur e m e nt@2@1U VT 1I VT 1udidi2U2 图 1 阻性负载的电路建模图 1)． 030 时的阻性负载 (1).参数设置 同步脉冲信号发生器参数 同步脉冲信号发生器参数 取α =30176。 时，对应时间为 t=*30/360 s，脉冲宽度用脉冲周期的百分比表示，取 20%即可 同步脉冲信号发生器参数 取α =30176。 时，对应时间为 t=*30/360+ s，脉冲宽度用脉冲周期的百分比表示，取。