电力电子技术-单相桥式可控整流器主电路设计报告

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1、实验报告课程名称：电力电子技术实验项目名称:单相桥式可控整流器主电路设计报告学院：机电与控制工程学院专业：自动化指导教师报告人学号班级：实验时间：2(H0・：L0・12实验报告提交时间：2010・10・21教务处制一.设计的任务，描述单项桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压O-lOOv连续，30v以上要求负载电流能达到20A.采用由220v变压器降压供电，最小控制角a二30。o并求出（1）交流测电流的有效值；（2）选择晶闸管电压，电流定额。用Matlab软件系统仿真以上的设计要求二.仿真验证的方法RMS利用Matlab搭建如上单向桥式整流

2、电路的主电路，进行实验仿真在考虑到晶闸管的压降，电流表，电压表都是非理想的，电流表电阻并非无穷小，电压表的电阻也并非无穷大的情况下，U2选定为171Vo实验验证的方法：保持U2不变的情况下，1.改变脉冲发生器的方波发射延迟吋间即改变a角从而改变输出电压的大小，从而实现0-100v连续可调输出。2.当输出电压在30〜100V的范围内改变电阻R看是否有最大不超过20A的输出电流。3.在输出电压和输出电流变化的同时记录晶闸管两端的电压和通过的电流，即当负载输出的电压为20A时用电流表测晶闸管的有效值，此吋晶闸管的有效值应距离选定值有50%到60%的安

3、全余量，若大大超过，则该试验失败，应重新修改各元器件的参数，选用更大定额的晶闸管。四.实验的目的和方法进行实验，得到以下的数据，记录于下表中：1.在保持U2=171V,R=1.5Q,通过改变晶闸管的触发角，实现输出电压O-lOOv连续。触发角a(°)负载输出的电压平均值Ud(v)负载输岀电压的有效值U(v)晶闸管的电压平均值UT晶闸管的电压有效值UT晶闸管流过电流的有效值IT(A)30100117.6-50.0250.0255.464094.73115.4-47.3747.3754.415088.18112-44.0944.0952.77608

4、0.6107.1-40.340.350.497072.2100.9-36.136.147.548063.2493.23-31.6231.6243.959053.1484.37-26.5726.5739.7710048.5179.57-24.624.635.111630.2857.09・15.1315.1326.91116.529.556.53-14.7514.7526.6512026.5352.58-13.2613.2624.7913018.9441.28-9.479.4719.4614012.430.25-6.1986.19814.26150

5、7.08919.94-3.5443.5449.4011603.18310.88-1.5911.5915.1271700.79523.725-0.39760.39761.75618000000在U2=171V,R二1.5Q不变的情况下，取a=30°时的负载输出电压的波形和晶闸管电压的波形如下：负载输出电压的波形：Tvneoffset0此时晶闸管的波形:000500100150020.0250.G30035004Tmedfset0在U2=171V,R二1.5Q不变的情况下，取a=116°时的负载输出电压的波形和晶闸管屯压的波形如下：负载输出电压的波

6、形：晶闸管输出电压的波形：Timeoftct0Q010020.(00M005006007008Tmeoffset0分析以上仿真的数据和波形,可知在U2=171V,R=1.5Q不变的情况下，随着a角的改变，该电路可以实现从O-lOOv连续输出。此时的晶闸管的最大输出电压为150v,比它的屯压额定余量（282.8・424v）小，且有50%以上的宽裕度，最大的输出电流为55.46A，与理论计算的电流定额非常接近，在实际电路中是不可取的，故晶闸管的电流定额应选2-3倍的安全余量：即59.65-89.475A的晶闸管电流定额。2•在产品实际到用户手上时，

7、产品应保持U2=171V,a二116。,根据以上的仿真数据此时无论电阻如何变化电压在30v以上，因为用户根据不同的需要，可以接不同大小的用电器（即负载），在这里，通过改变负载电阻的大小，可以仿真用户在使用不同的用屯器（即负载电阻）口寸，使得输出电流的平均值最大不超过20A,输出端的电流情况和晶闸管的电压和电流的情况如下表。负载电阻R的大小（Q）输出电压的平均值输出电流平均值晶闸管的电压有效值UT晶闸管流过电流的有效值IT（A）1.330.4922.6914.7530.991.530.519.6714.7522.391.830.5116.3914

8、.7522.392.030.5114.7614.7620.152.330.5112.8314.7617.532.530.5211.8114.7616.