实验二三相桥式有源逆变电路的仿真实验指导书

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1、三相桥式有源逆变电路的仿真一、实验目的和要求1.掌握三相桥式冇源逆变电路的工作原理2.熟练运用MATLAB中的simulink模块建立三相桥式有源逆变电路的模型，并通过修改参数，得出相应的波形并分析波形得出结论。二、实验原理1.三相桥式有源逆变电路图2.1三相桥式有源逆变原理图（b）输!li屯压（c）触发脉冲（d）晶闸管导通情况阁2.21相桥式冇源逆变电路相关波形2.3.1逆变工作原理三扣桥式逆变电路结构如阁2.2（a）所示。如果变流器输岀电压lUj直流电机屯势ED的极性如图所示（均为上负下正），当电势^略大于平均电压比时，回路中产生的电流Td为电流Li的流M是从ED的正极流出而从U。的正极

2、流入，即也机句外输出能景，以发电状态运行;变流器则吸收能量并以交流形式回馈到交流电网，此吋电路即为奋源逆变工作状态。电势Ed的极性山电机的运行状态决定，而变流器输出电压Ud的极性则取决于触发脉冲的控制角。欲得到上述有源逆变的运行状态，显然电机应以发电状态运行，而变流器品闸管的触发控制角u应大于/2,或者逆变角P小于n/2。有源逆变工作状态下，电路中输出电压的波形如图2.2(b)实线所示。此时，晶闸管异通的人部分区域均为交流电的负电压，晶闸管在此期间由于的作川仍承受极性为正的相电压，所以输出的平均电压就为负值。三相桥式逆变电路一个周期中的输出电压山6个形状相同的波头组成，其形状随P的不同而不M

3、。该电路耍求6个脉冲，两脉冲之间的间隔为Ji/3,分别按照1,2,3,…，6的顺序依次发出，其脉冲宽度应大于n/3或者采用“双窄脉冲”输出。上述电路屮，晶闸管阻断期M主要承受正昀电压，而且最人值为线电压的峰值。2.3.2电路中基本电量的计算山于三相桥式逆变电路相当于两组三相半波逆变电路的华联，故该电路输出平均电压应为三相半波逆变电路输;Ii平均电压的两倍，即=-2xl.l7t/^cos/?=-2.34"2。cos/?⑺式中，Uw为交流侧变压器副边相电压有效值。输出电流平均值为r=rb+rd式屮，Rb为变压器绕组的等效电阻；Rn为变流器直流侧总电阻。输出电流的杏效位为，二A卜式中，L为第N次谐

4、波电流冇效值。N的取值由波形的谐波分析展开式确定。晶闸管流过电流的平均值为VV_3品闸管流过屯流的有效位为模型的建立及参数设置1.建立MATLAB仿真模型通过MATLAB的Simulink模块和powerlib模块建立三相桥式冇源逆变电路的仿真模型，如下图3所示，图屮冈为用的是MATLAB2012b版木，所以在这个系统中添加了一个powergui模块保证系统的连续运行。•丄4丄rileEditViewDisplayDiagramSimulationAnalysisCodeTookHelp©▼Bss•▼國必▼0.05i%j«q5yynbCfOnlinuoviHodalDr(nvh«r53«x

5、qiyynbNonial2.参数的设置交流电源：打开参数设置对话框，按三相对称电源要求设置参数。Um=100V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120"、120°)直流电源：[^1BlockParameters:EDCVoltageSource(mask)(link)IdealDCvoltagesource.Synchronized6-pulsegenerator：1^1FunctionBlockParameters:Synchronized6-PulseGeneratorSynchronized6-pulsegenerator(mask)(link)Usethisblocktofiret

6、he6thyristorsofa6—pulseconverter.Theoutputisavectorof6pulses(0-1)individuallysynchronizedonthe6commutationvoltages.Pulsesaregeneratedalphadegreesaftertheincreasingzero-crossingsofthecommutationvoltages.ParametersFrequencyofsynchronisationvoltages(Hz):50

7、Pulsewidth(degrees):10DoublepulsingCancelHelp

8、Apply同步脉冲触发器用于触发三相全控整流桥的6个晶闸管，同步6脉冲触发器可以给出双脉冲，双脉冲间隔为60°，触发器输出的1〜6号脉冲依次送给三相全控整流桥对极编号的6个晶闸管。alpha_deg：此端子为脉冲触发角控制信号输入；AB,BC,CA:三相电源的三相线电压输入即Vab,Vbc,andVca；Block：触发器控制端，输入为“0”时开放触发器，输入大于零时封锁触发器；Pulses：6脉冲输出信号。