三相桥式全控整流电路分析报告

1、文档LJL一、三相桥式全控整流电路分析三相桥式全控整流电路原理图如图所示。三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的，它由三相半波共阴极接法(VT1(VT1，VT3VT3, VT5)VT5)和三相半波共阳极接法(VT1(VT1, VT6,VT6,VT2)VT2)的串联组合。其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于n/3 3 的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔n/3 3 换相一次，换相

2、过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期6 6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 ;共阴极组 T1T1, T3T3, T5T5 的脉冲依次相差 2 2n/3 3;同一相的上下两个桥臂，即 VT1VT1 和 VT4VT4, VT3VT3 和 VT6,VT6, VT5VT5 和 VT2VT2 的脉冲相差n,给分析带来了方便；当a=0=0 时，输出电压 UdUd 一周期的波形是 6 6 个线电压的包络线。所以输 出脉动直流电压频率是电源频率的6 6 倍，比三相半波电路高

3、I I 倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6 6 脉动整流电路。TVT4VT,T2d20血耳1UE文档在第(1 1)段期间，a a 相电压最高，而共阴极组的晶闸管VT1VT1 被触发导通，b b 相电位最低，所以供阳极组的晶闸管 KP6KP6 被触发导通。这时电流由a a 相经 VT1VT1 流向负载，再经 VT6VT6 流入 b b相。变压器 a a、b b 两相工作，共阴极组的 a a 相电流为正，共阳极组的b b 相电流为负。加在负载上的整流电压为 ud=ua-ub=uabud=ua-ub=uab经过 6060后进入第 段时期。这时 a a 相电位仍然最高，晶闸管

4、VTlVTl 继续导通，但是 c c 相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发 c c 相晶闸管 VT2,VT2,电流即从 b b 相换到 c c 相，VT6VT6 承受反向电压而关断。这时电流由 a a 相流出经 VTlVTl、负载、VT2VT2 流回电源 c c 相。变压器 a a、c c 两相工作。这时 a a 相电流为正，c c 相电流为负。在负载上的电压为 ud=ua-uc=uacud=ua-uc=uac再经过 6060。，进入第(3)(3)段时期。这时 b b 相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管 VT3,VT3,电流即从 a a 相换到 b b 相，c c 相晶

5、闸管 VT2VT2 因电位仍然最低而继续导通。 此时变压器 bcbc 两相工作，在负载上的电压为ud=ub-uc=ubcud=ub-uc=ubc余相依此类推。仿真实验“alpha_degalpha_deg ”是移相控制角信号输入端，通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角a,从而产生给出间隔6060 度的双脉冲。二、MATLABMATLAB 仿真(1 1) MATLABMATLAB simulinksimulink 模型如图文档(2 2 )参数设置电源参数设置：电压设置为380V380V,频率设为 50Hz50Hz。注意初相角的设置，a a 相电压设为0 0, b b 相电压设

6、为-120-120，a a 相电压设为-240-240。Li酹片文档CancelHelp负载参数设置：电阻负载：电阻设为100100Q,电感设为 0 0，电容设为 0 0阻感负载：电阻设为 100100Q,电感设为 10H,10H,电容设为 0 0陀Block Paiarneters； Series RLC BranchXSeries fcLC Branch nusk) (Liiii)IniplTjnts a sertE宁branch 7于RLC el client s.Use tae Eran;h type par airterad日tnremziY己elEnu&nts rcm th

7、e fcxranuh.FarametersBranch type; RLCResl已二匚e .Ohcns):100Iniuclance th):,% Block Parameters：SeriesRLCBranchXSeries RLC Branch (maik) (llnli)尺ImfilenientE a series brancfi of RLC e 1 euwerits.Use the tranch type parimeter to idd ct iCITJ0? if liiie：jts fr jintt.e branch.ParaneterE：Branch type: RIGR仝i

8、_.tan亡电(Dhjns) i皿Iniictmcs tK):|g Sat tht Initial Inductor currentCat餡citaig也(fJ iWZl Set th? InLt Lal Daacitor voltageUTisuraentirHQE*QKCanceltit IpArT同步 6 6 脉冲发生器：频率设为50Hz50Hz,脉冲宽度为 1 1 度，选择双脉冲触发方式Use thi吕bliDck七口fire the 6 thyristors of a confer let. The cxitput is a vtcici of 6 pulSEE(0-1) lfjdl

9、1 dually synchionlxed on the 6 corafflutatimFuls5 regeneratQd; alpha degrees ifter tha inaraisli z&rocrossings of the cccimiJtaticn voltages. Mode Pttr&iiBfttrt:KWtM拳fcwwAC V&Jt-aee好olwOeIDABJCJtllnkJIdeal SlmjSoSdji AT Vlltige source.Farane-ters b?a：l F L-OWP=3 m3【itiide (V)=aaoPhas* (d

10、eal:llOIFrijeric? (Htz曲Iuqpl tlw*|aIM49irnitnts MQKOvKt)血IpiplrSflurce L A tude (V):|3ft0PhaM便(deg):卜 Prwncf !|汕伽ttme：相佻朋皿呵lent吕Ntfae-试Oncl Helpjy.;Af Valta-ffe i：-7urce najrki* 1link-i1Ldfial rlrusaldaL AC V&l t age muroe.ParaiwtrsL鸥dIMIPeak daplE tiKle tv):jsa冲Phase Ida寸；-240(Hz;& tJNiKMfa

11、jr-rlrtifrtB WC佩C1F1LHtlp-Afg-lySynctuoni zed 5 Tjlse ficnerator讣.茄kfl inis)0! Debbie putlslina文档电阻负载 a=90=90 度（左边从上到下依次为三相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源的电压 ）,变压器二次电流（红黄蓝依次为 lala , lblb , lclc ）,晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流） ldld ）UnUn iversaliversal bridgebridge的结构如下“ alpha_degalpha_deg ”是移

12、相控制角信号输入端，通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角a,从而产生给出间隔6060 度的双脉冲。（3 3）实验记录三项桥式全控整流电路的电阻负载（电阻设为100100Q，电感设为 0 0,电容设为 0 0）电阻负载a=0=0 度 （左边从上到下依次为三相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源 的电压） ，变压器二次电流（红黄蓝依次为 lala , IbIb ,lclc ）,晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）IdId ）文档电阻负载 a=90=90 度（左边从上到下依次为三相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源的电压

13、 ）,变压器二次电流（红黄蓝依次为 lala , lblb , lclc ）,晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流） ldld ）A*电阻负载a a=60=60 度（左边从上到下依次为三相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源的电压 ）, 变压器二次电流（红黄蓝依次为 lala , lblb ,1c1c），晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过 负载电压），输出整流电流（通过负载电流） IdId ）文档电阻负载 a=90=90 度（左边从上到下依次为三相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源的电压 ）,变压器二次电流（

14、红黄蓝依次为 lala , lblb , lclc ）,晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流） ldld ）三项桥式全控整流电路的阻感负载 （电阻设为 100100Q，电感设为 10H,10H,电容设为 0 0） 电阻负载 a= =0 0度（左边从上到下依次为三相交流源电压（红黄蓝依次为三项电源的电压），变压器二次电流（红黄蓝依次为lala , lblb ,1c1c），晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）IdId ）文档电阻负载 a=90=90 度（左边从上到下依次为三

15、相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源的电压 ）,变压器二次电流（红黄蓝依次为 lala , lblb , lclc ）,晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流） ldld ）电阻负载a a=60=60 度（左边从上到下依次为三相交流源电压 （红黄蓝依次为三项电源的电压 ）, 变压器二次电流（红黄蓝依次为 lala , lblb ,1c1c），晶闸管 VT1VT1 的电压，输出整流电压 UdUd （通过 负载电压），输出整流电流（通过负载电流） IdId ）文档三、仿真结果分析由仿真图结合理论分析可知，上述波型图是正确的。理论与仿真两相

16、验证。通过以上的波型图，我们可以得出以下结论：1 1、 对于纯电阻性负载，当触发角小于等于 9090时，UdUd 波形均为正值，直流 电流 IdId 与 UdUd 成正比，并且电阻为 1 1 欧姆，所以直流电流波形和直流电压一样。 随着触发角增大，在电压反向后管子即关断，所以晶闸管的正向导通时间减少，对应着输出平均电压逐渐减小，并且当触发角大于 6060后 UdUd 波形出现断续。而 随着触发角的持续增大，输出电压急剧减小，最后在 120120时几乎趋近于 0 0。对 于晶闸管来说，在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。 移相围是 01200120。2 2、 对于阻感性的负载，当触发角小于

17、6060时， 整流输出电压波形与纯阻性负载时基 本相同，所不同的是，阻感性负载直流侧电流由于有电感的滤波作用而不会发生急剧的变化，输出波形较为平稳。而当触发角大于等于6060小于 9090时，由于电感的作用，延长了管子的导通时间，使 UdUd 波形出现负值，而不会出现断续，所以直流侧输出电压会减小，但是由 于正面积仍然大于负面积，这时直流平均电压仍为正值。当触发角大于9090时，由于 idid 太小，晶闸管无法再导通，输出几乎为0 0。工作在整流状态，晶闸管所承受的电压主要为反向阻断电压。移相围为 090090。电感能够使电流输出平稳；在没有续流二极管的情况下，晶闸 管的导通时间得到延长，而当加入续流二极管后，电流通过二极管续流，二极管续流功率损 失较小，这时输出电流相对于来说就比不加续流二极管时要小，而输出电压相对来说却要大些。3 3、对于反电动势负载，由于有反电动势的作用，直流侧输出电压相对于之前，会在原 来的基础上减去一个反电动势输出，所以平均输出电压减小 25V25V，相对于输出直流电流也在原来的基础上减小。输出电压接近25V25V，相对的输出直流也在输出电流接近于0 0。四、实验总结及收获通过此次 MATLABMA