三相桥式整流电路的matlab仿真-电力电子课程设计

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1、电力电子技术课程设计报告五邑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仿真院系信息工程学院专业自动化班级130705学号3113001682学生姓名李上雄指导教师张建民10电力电子技术课程设计报告三相桥式整流电路的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。设计意义：整流电路是电力电子技术中最为重要的电路，应用广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉

2、动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强。利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。设计目的：1、掌握MATLAB软件中的SIMULINK仿真。2、加深对三相桥式整流电路的理解。实验要求：1、利用示波器观察纯电阻负载

3、时的仿真波形，并将ud、id、uVT1波形记录下来（触发角选择30°）。2、利用示波器观察阻感负载时的仿真波形，并将ud、id、uVT1波形记录下来（触发角选择30°）。3、故障波形的采集：当触发角为0度时，将晶闸管2断开，查看阻感负载下的输出电压ud的波形，记录下来，并分析故障现象。二、基本原理三相桥式全控整流电路图如下：图1三相桥式全控整流电路原理图晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6，相位依次差60°10电力电子技术课程设计报告；共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，相位依次差120°。

4、共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2，相位也依次差120°。六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。以线电压的过零点为时间坐标的零点，当负载为纯电阻负载是，只要触发角少于60，负载电流就能连续。1、纯电阻负载时的工作情况（0≤≤120º）假设将电路中的晶闸管换作二极管，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，则是阴极所接交流电压

5、值最小的一个导通。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。此时电路的工作波形如图所示：图2三相桥式全控整流电路带电阻负载时的波形为了说明各晶闸管的工作情况，将波形中的一个周期等分为六段，每段为60°，如图2所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压情况如表1所示。具体分析如下：在第I段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管VT1被触发导通，b相电位最低，所以共阳极组的晶闸管VT6被触发导通。这时电流由a相经VT1流向负载，再经VT6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为

6、负。加在负载上的整流电压为。其余段依此类推。10电力电子技术课程设计报告表1三相桥式全控整流电路电阻负载时晶闸管工作情况时段IIIIIIIVVVI共阴级组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阴级组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压表1从=0°时的情况可以推出=30°时纯电阻负载输理想出电压波形如图3所示：与=0°时的情况相比，一周期的波形仍由六段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律。区别在于，晶闸管导通时刻推迟了30°，组成的每一段线电压也因此推迟了30°，平均值降低。图3纯电阻负载、阻感负载=30

7、°时的波形2、阻感负载时的工作情况（0≤≤90º）当时，波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。所以=30°时阻感负载输出电压波形也如图3所示。3、三相桥式全控整流电路定量分析10电力电子技术课程设计报告(1)以线电压的过零点为时间坐标的零点，当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载时）的平均值为：公式1(2)带电阻负载且>60°时，整流电压平均值为：公式2输出电流平均值为：公式3一、纯电阻和阻感负载仿真模型1、纯电阻负载=30°的仿真模型如下：图4=30°的纯电阻负载仿真

8、模型参数设计：输入三相电压源，线电压取380V，50