电力电子技术课程设计报告-三相桥式整流电路的MATLAB仿真

1、标准五邑大学电力电子技术课程设计报告标题：三相桥式整流电路的MATLAB仿真医院是000000000全职000000000类00000000学号00000000学生名称00000000指导教师00000000三相桥式整流电路的MATLAB仿真一、主题的要求和重要性使用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真、参数设置、波形收集。使用三相电压源输入、线路电压380V、50Hz、内部电阻0.002ohm. 6个晶闸管构建三相桥式整流电路模型。负载是纯电阻负载、电阻1欧姆、模拟时间0.12s、相关参数设定、使用示波器检视模拟波形、设定触发角度60、UVT1波形记录。如果负

2、载是电阻负载，则电阻为1欧姆，电感为10mH，模拟时间为0.12s，设定相关参数，使用示波器复查模拟波形，记录UVT1波形。故障波形收集：在触发角度为60度的情况下，分离2号晶闸管，在电阻负载下查看和记录输出电压的波形，并分析故障现象。交直流转换装置也称为整流器，用于将交流电源转换为直流，并调整直流电压电流以符合电源装置的要求。常用的三相整流电路包括三相桥式控制整流电路、三相桥式半控制整流电路和三相桥式完全控制整流电路。三相全控制整流电路是目前使用最广泛的整流电路，其整流负载容量大，输出直流电压脉动小。Matlab提供的视觉模拟工具Simulink可让您直接建立电路模拟模型、自由变更模拟参数，

3、以及立即直观地取得所有模拟结果。二、基本原理晶闸管三相整流电路由整流变压器、由六座桥连接的晶闸管、负载和触发器等组成。主电路结构的原理如图1所示。图1三相整流电路原理图晶闸管从1到6的顺序为：在阴极组中，3个晶闸管与a、b和c三相电源相连接，3个晶闸管分别与阳极组中的a、b和c三相电源相连接，3个晶闸管与VT4、VT6、VT2和vt1-vt3相连接使用三相全桥整流时，负载等于连接到二相线路电压，线路电压的最高值每周期交换6次，线路电压峰值的交叉点是自然交换点，触发角度=0时整流的电流是在一个周期内具有6个波峰值的直流电流，如图2所示。图2三相桥式全控整流电路电阻负载=0电压输出波形波形的一个周

4、期分为6段，每段60度，每段内的传导晶闸管和输出整流电压(见表1)。期间123456共同阴极的传导晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共同阳极传导晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流器输出电压UdUabUacUbcUbaUcaUcb表1晶闸管传导顺序六个晶闸管分别通过一定的脉冲触发诱导，实现三相交流的整流，如果改变晶闸管的触发角度，相应的输出电压平均值也将发生变化，从而得到不同的输出。时间坐标的零点是线路电压的零点，当负载是纯电阻负载时，如果触发角度小于60，负载电流可能连续。如果是电阻负载，负载电压是连续的，负载电流的波动范围取决于电感的大小，如果电感值大，负载电流的波动就小

5、。在alpha 60处，即使线路电压为负值，相应的晶闸管仍会导电。换句话说，电流是连续的。=90时，如果线路电压为正的传导部分和负的区域相同，则在一个周期内负载电压为零，因此切断负载时触发角度不能大于90。整流输出电压可以连续的情况下的平均值(当电阻负载90或电阻负载60时):(1)如果有电阻负载且 60，则负载电压和电流不连续，整流器电压平均值为：(2)三、模拟模型1、纯电阻负载纯电阻负载模拟电路如图3所示。图3三相桥式全控整流电路纯电阻负载模拟电路三相电源的相电压有效值为220V，频率为50HZ，电源内部电阻为0.002，负载为纯电阻负载，电阻为1 。模拟时，如果将触发角度设置为60，则根

6、据每个晶闸管的传导关系，可以获得以下晶闸管延迟时间：VT1延迟：0.02/4VT2延迟：0.02/6 0.02/4VT3延迟：0.04/6 0.02/4VT4延迟：0.06/6 0.02/4VT5延迟：0.08/6 0.02/4VT6延迟：0.10/6 0.02/4设置参数后，获得输出电压，输出电流波形。图4 =60纯电阻负载输出电压图5 =60纯电阻负载输出电压使用公式计算纯电阻负载下的平均值：v=257.4V=257.4A在图4，图5中，阻力载荷，=60中，计算值与仿真波形匹配，波形相同，出现零点。VT1电压波形图。图6 =60至VT1的电压波形2、阻力载荷电阻负载模拟电路图图7图7电阻负

7、载模拟电路图三相电源设置相位电压有效值为220V，频率为50HZ，电源内部电阻为0.002，负载为纯电阻负载，电阻为1 ，电感为10mH，触发角度为60，获得输出电流，输出电压波形。图8 =60小时电阻负载输出电压图9 =60小时电阻负载输出电流在示意图中，在电阻负载=60时，电压和电流波形不同，电压波形与纯电阻时间负载一样，线路电压非零的其他晶闸管重新工作，表明没有负值。电流变得平缓，因为负载中存在电感。电感的电流不能变化，电流慢慢上升到一定值，因为电压的波动导致设定值上下波动。使用公式计算纯电阻负载下的平均值：v=257.4V晶闸管VT1电压波形图图10电阻负载下=60点VT1的电压波形3

8、、故障模拟模型设定晶闸管的触发角度=60，并将第二个晶闸管VT2分离为故障波形收集。使用使用纯电阻载荷的三相桥式整流电路作为分析，设置参数后模拟输出电压波形图11 VT2故障模拟模型图12 VT2故障时输出电压波形通过负载电压Ud的波形可以看出，传导峰值显示指示触发角度为60，但是周期有4个波峰，与正常传导波形相比没有1，2个波峰。三相桥式整流电路的晶闸管传导关系可以判断为，VT2的触发脉冲发生故障，当负载电压到达第一波峰值和第二波峰值时，VT2没有通过，电压仍然将前波峰值的电压降低到0，120之后再引出。因此，负载电压总是第一波峰值不足。四、课程设计经验这次课程设计给我留下了很多印象。第一是

9、电路模型的构建，网上有很多电路图，但大部分采用集成模块，不能满足设计要求。参考适当的电路图创建模型后，为组件设置参数。Matlab是纯英语，但通过翻译软件只能勉强使用。完成回路模型构建后，对回路执行仿真测试，但软件始终报告错误，并且回路的连接、参数设置都不检查问题。在web上找到数据后，这些模拟实验发现，必须将名为Powergui的组件添加到电路中，才能正确使用它，参考图中未显示该组件。这可能是因为使用的Matlab版本不同。可见参照中的数据不一定正确，必须根据需要参照其他数据进行修改。电路工作正常时，所需波形会与参考波形明显不同，但需要修改元件的设定参数。与同学讨论电源的频率为50Hz，因此需要更改为0.02s后，必须更改Pulse的参数。重置元件参数后，最终获得了正常波形。在这次课程设计的情况下，不仅重新复习了关于电子的知识，还学会了使用Matlab建模电路，从而使以后的学习更加容易。图书馆里有很多关于Matlab的参考书，内容也很复杂，在这些参考书中找到对这次设计有帮助的内容花了很多功夫，但是同样的收获也很大，以后要学很多Matlab，以方便以后的学习