现代电力电子——三相桥式全控整流电路.doc

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1、Power现Electronics代电力电子学院：姓名：学号：联系方式：技术目录1绪论1电力电子实验仿真背景11.1.1电力电子技术概述11.1.2电力电子技术的应用11.1.3国内外电力电子技术发展概况2计算机仿真的意义4本文研究的主要内容52SIMULINK模型库及使用62.1SIMULINK的模块库介绍62.2电力系统模块库的介绍62.3SIMULINK仿真的步骤73交流-直流变流器(整流器)———三相桥式全控整流电路93.1电路结构及工作原理93.2三相桥式全控整流电路建模93.3仿真与分析104结论221绪论电力电子实验仿真背景1

2、.1.1电力电子技术概述电能是现代工农业、交通运输、通信和人们日常生活不可缺少的能源。电能一般分为直流电和交流电两大类，现代科学技术的发展使人们对电能的要求越来越高，不仅需要将交流电转变成直流电，直流电转变成交流电，以满足供电电源与用电设备之间的匹配关系，还需要通过对电压、电流、频率、功率因数夫和谐波等的控制和调节，以提高供电的质量和满足各种各样的用电要求，这些要求在电力电子技术出现之前是不可能实现的。随着现代电力电子技术的发展，各种新型的电力电子器件的研究、开发和应用，使人们可以用电力电子变流技术为各种各样的用电要求提供高品质的电源，提高

3、产品的质量和性能，提高生产效率，改善人们的生活环境。将来从电网得到的工频电能大部分都需要经过电力电子装置的二次变换处理，电力电子的应用领域将越来越广阔。1.1.2电力电子技术的应用电力电子技术主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。近年来，功率变流技术得到了迅猛发展，经过变流技术处理的电能在整个国民经济的耗电量中所占比例越来越大，成为其他工业技术发展的重要基础。电力电子技术应用非常广泛，举例如下：(1)电气传动电力电子技术是电动机控制技术发展的最重要的物质基础，电力电子技术的迅猛发展促使电动机控制技术水平有了突破性的提高。

4、利用整流器或斩波器获得可变的直流电源，对直流电动机电枢或励磁绕组供电，控制直流电动机的转速和转矩，可以实现直流电动机变速传动控制。利用逆变器或交—交直接变频器对交流电动机供电，改变逆变器或变频器输出的频率和电压、电流，即可经济、有效地控制交流电动机的转速和转矩，实现交流电动机的变速传动。交流电动机的变频调速在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。变频器是实现交流变频调速的重要环节。变频器电源主电路均采用交流—直流—交流方案。工频电源通过整流器编程固定的直流电压，然后由大功率晶体管或IGBT23组成的PWM高频变换器，将直流

5、电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机实现无级调速。(2)电源工业和社会的各个领域需要不同种类的电源。例如，近年来以P-MOSFET和IGBT为主开关元件组成的逆变焊机取得了实质性进展。不间断电源（UPS）被广泛的应用于计算机、通信、仪器设备、各种微电子系统及公共场所。(3)电网进化技术近年来，随着电力电子装置的应用与普及，电网波形畸变日趋严重。传统的无源滤波方法难以应付日益严重的电网“公害”。人们从电力电子技术本身找到了解决的途径，这就是有源滤波器。(4)电力系统应用高压直流输电（HVDC）—

6、—在输电线路的送端将工频交流变为直流，在受端再将直流变回工频交流。高压直流输电从根本上解决了输电系统的稳定性问题，减少了线路的武功消耗，实现了远距离、大功率高压直流输电。在高压直流输电系统中，它需在线路两端设置整流、逆变及无功补偿装置。综上所述，电力电子技术已经渗透到航天、国防、工农业生产、交通、文教卫生、办公室自动化乃至于家庭的任何角落。伴随着器件与变流电路的进步，电力电子技术的应用领域也将会有新的突破[4]。1.1.3国内外电力电子技术发展概况电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术，它广泛应用于电力、电气

7、自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。电子器件的特点之一就是开关控制，通态压降接近零，本身电耗小，与微机控制组成系统后，在对电能进行控制变换和调节的过程中都处于最高效率状态，因此，具有明显的节能效果。电力电子器件的发展大体分为三个阶段，从上世纪50年代的半控器件可控硅SCR(Semi-ConductorRectifier)，发展到上世纪80年代以后的全控器件GTO(GateTurn-offthyristor)、GTR(GiantTransistor)、POWERMOSFET(PowerMetalOxideSemiconductorFie

8、ldEffectTransistor)，直至现在的第三代电力电子器件IGBT(Insulated23GateBipolarTransistor)、IGCT(IntegratedG