单相全桥控制电路.doc

单向桥式全控整流电路仿真元器件名称提取元器件路径元器件名称提取元器件路径交流电压SimPower systems/electrical soyresRLC串联电路SimPower systems/elements单相变压器SimPower systems/Elements示波器Simulink/sinks晶闸管SimPowersystems/powerelectronics常数模块simulink/source平均值测量模块SimPowersystems/extra library/measurments信号分解simulink/singal routing脉冲发生器SimPower systems/ extra library/control blocks电流测量SimPower systems/measurment电压测量SimPower systems/mensurements终端模块simulink/Sinks1. 建立仿真模型根据单相桥式原理建立的仿真模型如图所示：在simulink模型库中没有专用的单相桥式整流电路的触发模块，这里使用了三相VT3的触发脉冲。用电压测量器取得变压器二次电压信号作为触发器的同步信号，同步信号从触发器AB端输入，触发器BC,CA端和Block端用常数模块设置0。Synchronized 6Pulse Generator产生6路触发信号，通过Demux分解并与变压器二次电压的相位比较，图（1）上为变压器二次电压波形，中为6路脉冲波形，下位4路脉冲触发波形，将脉冲相位与正弦波比较，这两路信号可以满足单相桥的触发和移相控制要求，因此将第6路触发脉冲链接VT1，VT4，第四路链接VT2和VT3。模型中用示波器观测连接点上得波形，示波器Ud，Id观测负载电压和电流，示波器Uvt1，Ivt1观测晶闸管VT1的电压和电流。示波器Pulse观察电压电压和触发脉冲，并通过Mean Value计算负载两端的电压平均值。 图（1）2 设置仿真参数（1）.交流电压源：电压峰值为220*sqrt（2），频率为50HZ，初始相位为0.（2）.变压器：一次电压为220V（有效值），二次电压为100V。（3）.RLC负载：R=0.5, L=10*e-3（4）.脉冲发生器Synchronized 6Pulse generator：同步频率为50hz，脉冲宽度取10。(5) .给定角a=0， 30， 60(6) .设置仿真时间为0.1S，算法为ode23t。3.启动仿真（1）.电阻性负载分析 图(2)是a=0时的负载电压和电流波形，其中电压波形中又瞬时值和计算的平均值，波形表明，电压和电流波形都是脉动的，反映了电源的交流电进过整流器后变成了直流电，实现了整流。电压峰值为140V，与计算值Udmax=sqrt（2）U2相符，电流峰值为280A，与计算值Idmax=Udmax/相符。图（3）是电阻负载a=60时的负载电压和电流波形，波形已随控制角变化，除仿真起动的第一个0.01S，因为起动T=0时已经产生第一个脉冲，波形为正弦波外，以后周期与a=60应有的波形相符。图（4）是a=120时电阻负载电压和电流波形，比较（2），（3），(4)的波形，随着控制角的增加，输出电压的平均值减小，输出电流也随之下降。电压的幅值Um=310V，电流的幅值=280A，与计算的Im=Um/R相符。 （2）a=0 （3）a=60 （ 上）为电压波形，（下）位电流波形。 （4） a=120 图（5）（上）和（下）分别是晶闸管VT1和VT4两端的电流和电压波形。通过比较可以看到，在晶闸管有电流时，晶闸管两端电压为零，在VT1，VT4关断时，若VT2，VT3也关断，则VT1，VT4承受U2/2电压，若VT3，VT2导通，则VT1，VT4承受电源电压U2，且承受的最高反向电压为电源电压的峰值U2max=sqrt（2）U2。根据该电压可以选择晶闸管的额定参数。 （5） a=60时的晶闸管电流（上）电压（下）波形（2）电阻-电感(R-L)负载仿真分析 从图(6),(7)可知如果电感较大，整流器输出电压电流波形连续，a0后电压波形出现负值。同时通过比较可知，电压的负值随控制角的增加而增加，整流输出电压平均值则随控制角增加而减小，同时负载减小，从a=30时的700A减小到a=60时的400A。电流的脉动