三相桥式全控整流电路的建模与仿真.docVIP

电力电子技术毕业作业 题 目： 三相桥式全控整流电路建模仿真 学 院： 物理与电子学院 指导老师： 胡老师 姓 名： 戴鹏 学 号： 112211051 2012年1月 1日  三相桥式全控整流电路的建模与仿真 摘要 本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。 关键词 Simulink建模 仿真 三相桥式全控整流 一、引言 随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路，由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simtlink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。 对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。故在负载容量较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。 本文在Simulink仿真环境下，运用simPowerSystem的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。 二、三相桥式全控整流电路的工作原理 在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时三相桥式 为了三全控桥的六个晶闸1-2-3-4-5-6，晶闸管是这KP1和KP4接相，晶闸管KP和KP相，晶管KP和KP接c相。晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组，而晶闸管KP、KP4、KP组成共阳极组 为了搞清楚变化时各晶闸管的导通规律，分析输出波形的变化规则，下面研究几的情况，也就是在自然换相点触发换相的情况。为了分析方便起见，把一个周期等分6段。KP6被触发导通。这时电流由a相经KP1流向负载，再经KP6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为 ud=ua-ub=uab 经过60后进入第(2)段时期这时相电位仍然最高，晶闸管KPl继续导通，但c相电位却变成最低，当经过自然换相点晶闸管KP，电流从相换到c相，KP关断电流由相流出经KPl、负载、KP流回源、两工作。这时相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为 再经过60，进入第(3)段时期。这时电位最高，共阴极组在经过自然换相KP3，流即从，相由上述三相桥式全控整流电路工作过程可以看出：KPl、KP和KP5依次导通，因此120°。对于共阳极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KP、KP4和KP依次导通，因此们的触发脉冲之间的相位差也是120。3.由于共阴极的晶闸管是在正180°。60°有一个晶闸管，触发脉，依次下去。相邻两脉冲的相60°。 5.由于电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时有触发脉冲。为了达到这个目的，可以采取两种办法；一种是使每个脉冲的宽度大于60°（必须小于120°），一般取80～100，称为宽脉冲触发。另一是在触发某一号闸管时，时60°的宽脉冲。这种方法称脉冲触发。6.整流输出的电压，也就是负载上的电压。均为线电压的一部分，是上述线电压的包络线。相6 × 50=300赫，比三相半波时大一倍。 7．晶闸管所承受电压三相桥式整流电路在任何瞬间仅有二(1)段时期，KPKP6导通，此时K和KP,承受反向线电压。KP承受反向线电压KP5承受反向线电压。晶闸管所受的反向最大电压即为线电压的峰值。当从通过仿真和分析，可知三相桥式全控整流电路的输出电压受控制角α和负载特性的影响，文中应用Matlab的可视化仿真工具simulink对三相桥式全控整流电路的仿真结果进行了详细分析，并与相关文献中采用常规电路分析方法所得到的输出