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时间:2018-10-23
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1、目录单相桥式全控整流电路仿真建模分析1(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)11.电路的结构与工作原理12.建模23仿真结果与分析44小结6(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)71.电路的结构与工作原理72.建模83仿真结果与分析104.小结13(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载)131.电路的结构与工作原理132.建模143仿真结果与分析164小结18单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时,单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真,并分析其波形。二.实验内容(
2、一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构17单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等,则uT1.4=uT2.3=1/2u2。(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(ud=u2)和电流输出,两者波形
3、相位相同且uT1.4=0。此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则uT2.3=1/2u2。晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。此时,uT2.3=uT1.4=1/2u2。(4)在u2负半波的ωt=π+α时刻:触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(
4、ud=-u2)和电流,且波形相位相同。此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上,使其承受反压而处于关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止,此时电源电压再次过零,晶闸管阳极电流也下降为零而关断。晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值17b.输出电流平均值2.建模在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu4,同时模型建立如下图所示:图2单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置a.交流电源参数17b.同步脉冲信号发生器参Pulse
5、Generator的参数PulseGenerator1的参数17c.示波器参数示波器五个通道信号依次是:①通过晶闸管电流Ial;②晶闸管电压Ual;③电源电流i2④通过负载电流Id;⑤负载两端的电压Ud。d.电阻R=1欧姆3仿真结果与分析a.触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下:图3α=0°单相桥式全控整流电路仿真结果(纯电阻负载)(截图)b.触发角α=30°,MATLAB仿真波形如下:17α=30°单相桥式全控整流电流仿真结果(纯电阻负载)(截图)c.触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下:α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果(纯电阻负载)(截图)
6、d.触发角α=90°,MATLAB仿真波形如下:α=90°单相桥式全控整流电路仿真结果(纯电阻负载)(截图)17在电源电压正半波(0~π)区间,晶闸管承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发晶闸管VT1和VT4,晶闸管VT1,VT4开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。在ωt=π时刻,U2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为零。在电源电压负半波(π~2π)区间,晶闸管VT1和VT4承受反向电压而处于关断状态,晶闸管VT2和VT3承受正向电压,脉冲UG在ωt=α处触发,晶闸管VT2,VT3开始导通,形成负载电流id,负载上
7、有输出电压和电流。4小结在单项全控桥式整流电路电阻性负载电路中(图4-1),要注意四个晶闸管1,4和晶闸管2,3的导通时间相差半个周期。脉冲发生器参数设置公式:(1/50)*(α/360)。在这次的电路建模、仿真与分析中,我对电路的建模仿真软件熟练了很多,对电路的了解与分析也加深了很多,比如晶闸管压降的变化,负载电流的变化。(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)的电路原理图(截图)1.2工作原理(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状
8、态。假设电路已工作在稳定状态,则在0~
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