三相桥式整流电路的MATLAB仿真

1、XX大学电力电子技术课程设计报告题 目： 三相桥式整流电路的MATLAB仿真院 系 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 三相桥式整流电路MATLAB仿真一、 题目的要求和意义利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。具体要求如下：（1）输入三相电压源，线电压取380V，50Hz，内阻0.002欧姆。利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。（2）负载为纯电阻负载，电阻取1欧姆，仿真时间取0.12s，触发角为60度，设置相关参数，利用示波器查看仿真波形，并将、波形记录下来（3）负载为阻感负载，电阻取1欧姆，电感10mH，仿真时间取0.1

2、2s，触发角为60，设置相关参数，利用示波器查看仿真波形，并将、波形记录下来（4）故障波形的采集：当触发角为60时，将第4个个晶闸管断开，查看电阻负载下的输出电压的波形，记录下来，并分析故障现象。二、 基本原理三相桥式整流电路习惯将其阴极连接在一起的三个晶闸管（、）称为阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管（、）称为阳极组，如图1所示。图1 三相桥式整流电路原理图当带电阻负载时，可以采用与分析三相半波可控整流电路时类似的方法，假设将电路中的晶闸管换做二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角时的情况。此时，对于共阴极组的三个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通。而对于共阳极组的三个晶闸管，则是阴极

3、所接交流电压值最小（负的最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。当带阻感负载且时，波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似。其中输出电压波形如下：图2 三相桥式整流电路带电阻（阻感负载）时的波形当整流输出电压连续时（即带阻感负载或带电阻负载的平均值为： 输出电流平均值为： 带电阻负载且时，整流电压平均值为： 为了说明各晶闸管的工作情况，将波形肿的一个周期等分为6段，每段60度，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如下表。由该表可知，六个晶闸管的导通顺序为-。表1 三相桥式整流电路电阻负载时晶闸管工作情况时段123

4、456共阴极组中导通的晶闸管共阳极组中导通的晶闸管整流输出电压三、 纯电阻和阻感负载仿真模型1、 纯电阻负载（1）仿真电路图如下：图3 三相桥式整流电路纯电阻负载=60时的仿真电路图（2）参数设计三相电压源：已知线电压取380V，50Hz，内阻0.002欧姆，则各相相电压为220V脉冲信号发生器：周期为0.02s，占空比为20%，各晶闸管触发角为60度，Phase Delay参数如下：0.02/4 ：0.02/6+0.02/4 ：0.04/6+0.02/4 ：0.01+0.02/4 ：0.08/6+0.02/4 ：0.1/6+0.02/4电阻取1欧姆，仿真时间取0.12s。由上述参数，得出纯电

5、阻负载时、的仿真结果如下：图4 三相桥式整流电路纯电阻负载=60时、波形图5 三相桥式整流电路纯电阻负载=60时波形输出直流电压值为: 输出直流电流值为：2、 阻感负载（1）仿真电路图如下：图6 三相桥式整流电路阻感负载=60时仿真电路图（2）参数设计电阻取1欧姆，电感10mH，其他参数不变。 由上述参数，得出阻感负载时、的仿真结果如下：图7 三相桥式整流电路阻感负载=60时、波形图8 三相桥式整流电路阻感负载=60时波形由于触发角为60，（1）输出直流电压值为: （2）输出直流电流值为：1.参数设计当触发角为60度时，将第4个晶闸管断开，其他参数不变，查看纯电阻负载下的输出电压的波形。2.仿

6、真电路图如下：图9 三相桥式整流电路纯电阻负载，断开第4个晶闸管的仿真电路图3.示波器得出的输出电压的波形如下图：图10 三相桥式整流电路纯电阻负载，断开第4个晶闸管的故障波形图4.故障波形分析：晶闸管正常工作时，每个周期连续输出6个波头，每个波头均为60度。图10中每个周期连续少2个波头，2个波头为120度。由于正常工作时每个桥臂导通120度，由图可知第5和第6个波峰缺失了，是因为断了第4个晶闸管造成的。四、 课程设计体会通过这次的课程设计，我不仅对三项桥时整流电路的特点有了更多的认识和了解，而且对MATLAB的操作也有了一定的认识。在使用新版本的MATLAB时，发现很多功能与操作都完善了，使得在建模的时候方便了很多，参数的设置还需要先大概了解其英文名称，才能更好的进行设计。感觉用MATLAB进行仿真能比较直观快捷地反映出输出结果，而且操作相对简单，便于我们观察和了解各种触发角和不同负载的条件下的仿真结果，易于达到相应的目的。这次的课程设计让我学到了很多，其中有不懂的地方需要自己查资料或者与同学交流讨论，才会获得进步。五、 参考文献1 王兆安，刘进军主编. 电力电子技