电力电子与变频器课程设计

《电力电子与变频器课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电力电子技术与变频器学院：机械与电子学院姓名：张瑞学号：班级：自动化<2>班专业：自动化指导教师：罗先喜2013年11月20日16目录一.摘要-1-二.单相桥式全控整流电路(电阻性负载)-2-1.电路的结构与工作原理-3-2.单相桥式全波整流电路建模-4-3.仿真结果与分析-4-4.小结-6-三.单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)-6-1.电路的结构与工作原理-8-2.建模-11-3.仿真结果与分析-13-4.小结-14-四.心得体会-16-五.参考文献-17-16摘要电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21

2、世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。本文主要介绍单向桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图。一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构图1单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图1.2工作原理在电源电压正半波，在wt＜α时，晶闸管VT1，VT4承受正向电压，晶闸管VT2，VT3承受反向电压，此时4个晶闸管都不导通，且假设4个晶闸管的漏电阻相等，则ut1(4)=ut2(3)=1/2U2；在wt=α时

3、，晶闸管VT1，VT4满足晶闸管导通的两条件，晶闸管VT1，VT4导通，负载上的电压等于变压器两端的电压U2；在wt=π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT1，VT4的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零16，晶闸管关断；在电源负半波，在wt＜α+π时，触发晶闸管VT2，VT3使其元件导通，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（Ud=-U2）和电流，且波形相位相同。此时电源电压反向施加到晶闸管VT1，VT4，使其承受反向电压而处于关断状态；在wt=2π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT2，VT3的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断。1.3基本数量关

4、系a.直流输出电压平均值b.输出电流平均值c.负载电压有效值d.负载电流有效值2.单相桥式全控整流电路建模在MATLAB新建一个Model，命名为qk1，同时模型建立如下图所示：16图2单相桥式全控整流电路(电阻性负载)的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置在此电路中，输入电压的电压设置为220V，频率设置为50Hz，电阻阻值设置为1欧姆，电感设置为1e-3H，脉冲输入的电压设置为3V，周期设置为0.02（与输入电压一致周期），占空比设置为10%，触发角分别设置为20°，60°，90°，150°因为两个晶闸管在对应时刻不断地周期性交替导通，关断，所以脉冲出发周琴应相差180°。a.交流电

5、源参数16b.同步脉冲信号发生器参数16c.负载上的参数设置d.示波器参数示波器五个通道信号从上到下依次是：1.通过晶闸管电流；2.晶闸管电压；3.输入电流4.通过负载电流Id；5.负载两端的电压Ud。3仿真结果与分析a.触发角α=20°，MATLAB仿真波形如下图3α=20°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)16b.触发角α=60°，MATLAB仿真波形如下图4α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)c.触发角α=90°，MATLAB仿真波形如下图5α=90°单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)16d.触发角α=150°，MATLAB仿真波形如下图6α=150°

6、单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)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，晶闸管开始导通，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，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零，晶闸管上电压波形与电源电压波形相同。情况一直持续到电源的下个周期的正半波，脉冲信号的来临。4小结该输入电压U2是交变的，但是负载上正负两个半波内均有相同方向的电流流过，输出电压一个周期内跳动两次，由于桥式整流电路在正负半周

7、期均能工作，变压器二次绕组在正负班子均有大小相等，方向相反的电流流过，消除了变压器的直流磁化，提高了变压器的有效利用率。16二、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电路结构图7单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)的电路原理图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，处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管