matlab三相桥式电路仿真

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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140705学号3114001891学生姓名杨煜基指导教师张建民13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、题目的要求和意义整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。目前各种整流电路中，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。在电力电子技术课程上，我已经较全面地学习过三相桥式全控整流电路。本课程设计希望通过MATLAB平台，仿真三相桥式全控整流电路，记录不同负载下电

2、路参数以及波形图。思考仿真的结果与理论计算结果的区别。通过课程设计让我对三相桥式全控整流电路有更深入的理解。二、基本原理三相桥式整流电路的基本电路结构如图1所示。它主要由内部星形连接的三相电源，六个晶闸管，晶闸管触发电路以及负载组成。如图1，其中三个晶闸管（VT1,VT3,VT5）其阴极连接在一起，称之为共阴极组；外三个晶闸管（VT4,VT6,VT2）其阳极连接在一起，称之为共阳极组。图1三相桥式全控整流电路三相电源Ua、Ub超前于Ua120°、Uc滞后于Ua120°。在一个周期内的任意一个时刻只有一相电源电压最大，另一相电源电压为最小。精确的时间区间如

3、表1所示。表1三相电源各相电压最大/最小时刻表UaUbUc在此区间电压最大在此区间电压最小当把图1中的六个晶闸管全部替换成电力二极管，则变成三相不可控整流电路。电路要正常工作，任意时刻共阳极组和共阴极组必须各有一个管子处于导通状态。根据电力二极管Ua>Uk的导通原则，对于共阴极组的三个管子，阳极所接交流电压值最高的一相所在的管子导通，而对于共阳极组的三个管子，则是阴极所接交流电压值最低的一相所在的管子导通。按以上规则得出三相桥式不可控整流电路的波形，如图2所示。13电力电子技术课程设计报告图2三相桥式不可控整流电路工作波形从上面的分析可知，电力二极管一周

4、期中每个管子导通120°，每隔60°在自然换相点处换相，管子承受的反电压波形为线电压波形。在一个周期内每个管子的导通情况以及输出整流电压如表2所示。表2三相桥式不可控整流电路电阻负载工作情况表时段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共阴极组导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压Ud现在把六个电力二极管换成六个晶闸管，然后在自然换相点处依次给晶闸管加触发脉冲，让晶闸管可靠导通，此时的电路称为三相桥式全控整流电路。其工作情况和图2相同。自然换相点又称为触发角处。当触发角时，每个晶闸管都不在自然换相点换相，

5、而是从自然换相点向后移角开始换相。当触发角13电力电子技术课程设计报告时，由于纯电阻性负载，没有电感续流，上一个导通的晶闸管的电压已经下降到0以下，承受反压关断，而下一个晶闸管的触发脉冲还没来，在这段时间内，电压输出为0。触发角称为连续和断续的连续条件。根据波形进行定量分析。（纯电阻负载）电流连续的时候（）（1）电流断续的时候（）（2）负载的平均电流（3）下面将详细分析：纯电阻负载触发角、阻感负载触发角以及当VT5损坏（断开）触发角纯电阻负载，这三种情况。一、纯电阻和阻感负载仿真模型1、纯电阻负载按要求作纯电阻负载仿真，输入三相电源，线电压取380v，5

6、0Hz，内阻0.008欧姆。负载为纯电阻负载，电阻阻值5。原理图如图3所示，仿真的波形图如图4所示。图3三相桥式全控整流电路阻性负载原理图13电力电子技术课程设计报告图4三相桥式全控整流电路阻性负载时的工作波形为了方便分析，下面把三相电源电压、输出电压Ud、晶闸管VT1承受的电压Uvt1放在同一个坐标系讨论，如图5所示。三相电源频率为50Hz所以周期为0.02s。我们选取0.02s~0.04s这一个周期区间来分析。一方面，由于输出波形是周期函数，只需分析一个周期便可以知道所有时间内的波形；另一方面，电路的稳定需要一定的时间，故不取第一个周期。对于Ⅰ区域的

7、前半部分，此时虽然VT5承受正偏压，但由于触发脉冲还没到来，所以整个电路输出电压为0。晶闸管VT1承受电压为Ua，Ⅰ区域的后半部分，此时VT5的触发脉冲到来，VT5导通，电流流通路径为Uc→VT5→负载→VT4→Ua，输出电压为线电压Uca，晶闸管VT1承受电压为线电压Uac。对于Ⅱ区域的前半部分，此时VT4承受反压关断，而VT5的触发脉冲还没到来，所以整个电路的输出电压为0。晶闸管VT1承受电压为Ua，Ⅱ区域的后半部分，此时VT6的触发脉冲到来，VT6导通，电流流通路径为Uc→VT5→负载→VT6→Ub，输出电压为线电压Ucb，晶闸管VT1承受的电压为

8、线电压Uac。13电力电子技术课程设计报告图5三相桥式全控整流电路阻性负载对于Ⅲ