基于MATLAB的三相整流电路的设计资料

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MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)..

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目录摘要 (2)Abstract (3)第一章引言 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 设计任务 (4)第二章方案选择论证 (6)2.1方案分析 (6)2.2方案选择 (6)第三章电路设计 (7)3.1 主电路原理分析 (7)第四章仿真分析 (9)4.1 建立仿真模型 (9)4.2仿真参数的设置 (10)4.3 仿真结果及波形分析 (11)第五章设计总结 (26)致 (27)参考文献 (28)摘要目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。

据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到95%。

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。

据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。

电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。

可以毫不夸地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。

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。

Matlab提供的可视化仿真工具Simulink 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。

此次课程设计要求设计晶闸管三相桥式可控整流电路,与三相半波整流电路相比,三相桥式整流电路的电源利用率更高,应用更为广泛。

关键词:电力电子晶闸管simulink 三相桥式整流电路AbstractAt present, all kinds of power electronic converter input rectifier circuit input power level generally use the uncontrolled rectifier or phase controlled rectifier circuit. This kind of rectifier circuit is simple in structure, control technology is mature, but the AC input power factor is low, and the harmonic currents injected a lot to the power grid. According to estimates, in developed countries 60% of the electric energy transformed before use, and this figure reached 95% at the beginning of the century.Power electronic technology has been widely used in electric power system. According to estimates, the developed countries in the end users to use electricity, with more than 60% of the electricity at least after more than once in power electronic converter device. Power system in the modernization process, the power electronic technology is one of the key technologies. It is no exaggeration to say that, if you leave the power electronic technology, power system modernization is unthinkable.With the development of social production and scientific technology,application of rectifier circuit in the field of automatic control system, the measuring system and the generator excitation system is more and more widely. Matlab provides a visual simulation tool Simulink can directly establish circuit simulation model, changing the simulation parameters, and can immediately get the simulation results of arbitrary, intuitive, further saves the programming steps. In this paper, Simulink is used to model the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit, the different control angle, bridge fault conditions are simulated and analyzed, which deepens the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit theory, it also examines the foundations for modern power electronic experimental teaching lay a good solid.The curriculum design for the design of thyristor three-phase bridge controlled rectifier circuit, compared with three phase half wave rectifier circuit, the power of three-phase bridge rectifier circuit utilization rate higher, more extensive application.Key words: electronic power thyristor Simulink three-phase bridge rectifier circuit第一章引言1.1 设计背景在电力、冶金、交通运输、矿业等行业,电力电子器件通常被用于电机变频调速、大功率设备驱动的关键流程之中,由于电力电子器件故障往往是致命性的、不可恢复的,常导致设备的损毁、生产的中断,造成重大经济损失。

三相可控整流电路的MATLAB仿真

三相可控整流电路的MATLAB仿真
各高等院校,Matlab 已经成为线性代数、数值 分析、数理统计、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、 图像处理等课程的基本教学工具,已成为大学生必须掌握的基本技能之一。 Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。 Matlab 提供的可视化仿真工具 Simulink 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。
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第一章 三项半波可控整流电路
1.1 电路结构 为了得到零线变压器二次侧接成星形得到零线,为了给三次谐波电流提供通 路,减少高次谐波的影响,变压器一次绕组接成三角形,为△/Y 接法。三个晶 闸管分别接入 a、b、c 三相电源,其阴极连接在一起为共阴极接法,这种接法触 发电路有公共端,连线方便。如图 1-1
图 1-1 三相半波可控整流电路原理图
2.2 工作原理 假设将电路中的晶闸管换作二极管,并用 VD 表示,该电路就成为三相半波可控 整流电路。此时,三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大,则该相对应的二 极管导通, 并使另两相的二极管承受反压关断, 输出整流电压即为该相的相电压, 波在相电压的交点处, 均出现了二极管换相, 即电流由一个二极管向另一个二极 管转移, 称这些交点为自然换相点。 自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早 时刻,将其作为计算各晶闸管触发角 的起点,即 0 。要改变触发角只能是 在此基础上增大它,即沿时间坐标轴向右移。 稳定工作时, 三个晶闸管的触发脉冲互差 120 , 规定 t / 6 为控制角 的起点, 称为自然换相点。 三相半波共阴极可控整流电路自然换相点是三相电源相电压正 半周波形的交叉点,在各相相电压的 / 6 处,即 t 1 、 t 2 、 t 3 ,自然换相点 之间互差 2 / 3 ,三相脉冲也互差 120 。 在 t 1 - t 2 区间,有 U u U v , U u U w , U 相电压最高, VT1 承受正向电压, 在 t 1 时刻触发 VT1 导通,导通角 120 ,输出电压 U d U u 。其他两个晶闸管 承受反向电压而不能导通。VT1 通过的电流 It1 与变压器二次侧 u 相电流波形相同, 大小相等,可在负载电阻 R 两端测试。 在 t 2 - t 3 区间,有 U u U v ,V 相电压最高, VT2 承受正向电压,在 t 2 时 刻触发 VT2 导通, U d U v 。 VT1 两端电压 Ut1 Uu Uv Uuv0 ,晶闸管 VT1 承受反 向电压关断。

基于Matlab_Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真

基于Matlab_Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真

基于Matlab/Simulink的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PowerSystemBlockset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。

一、三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流原理电路结构如图1所示。

三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路,完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见图1-1)。

6个晶闸管以次相隔60度触发,将电源交流电整流为直流电。

三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式,以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。

整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少3的整倍次谐波电流对电源的影响。

元件的有序控制,即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT、VT。

它们可构成电源系统对负载供电的6条整流回路,各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。

图1-1 三相桥式全控整流原理电路二、基于Simulink三相桥式全控整流电路的建模三相桥式全控整流电路在Simulink环境下,运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型,仿真结构如图2-1所示:图2-1 三相桥式全控整流电路的仿真模型在模型的整流变压器和整流桥之间接入一个三相电压-电流测量单元V-I是为了观测方便。

基于MATLAB的三相整流电路仿真研究毕业设计_说明

基于MATLAB的三相整流电路仿真研究毕业设计_说明
整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要的也是应用的最为广泛的电路,不仅应用于一般工业,也广泛的应用于交流运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义。通过查阅可控整流电路控制、驱动等相关资料,对相关主电路和驱动电路的分析研究,可以对电力电子器件的应用、驱动和保护有一个更深刻的认识,同时为今后的学习和工作打下良好的基础。
Keywords:MATLAB; three-phase rectifier;parameter adjustment; Simulink simulation; analysis.
1 绪论
1.1 问题的提出
电力电子技术是电气工程及其他相关专业的重要专业基础课.该课程通过分析各类电力电子器件的导通、关断情况来理解整流、逆变、调压等典型电路的工作原理,是一门实践性很强的课程。
西安航空职业技术学院
毕 业 设 计(论 文)
论文题目:基于MATLAB的三相整流电路仿真研究
所属系部:自动化工程学院
指导教师:党智乾职 称:讲师
学生姓名: 学 号:
专 业:生产过程自动化技术
西安航空职业技术学院制
西安航空职业技术学院
毕业设计(论文)任务书
题目:基于MATLAB的三相整流电路仿真研究
任务与要求:
2013.10.16-25
学习三相整流电路硬件原理
2013.10.26-11.5
三相整流电路Simulink中模型的建立
2013.11.6-16
不同三相整流电路在Simulink中的仿真及分析
2013.11.17-24
《基于MATLAB的三相整流电路仿真研究》电子稿的撰写

基于MATLAB仿真平台的三相半波整流电路

基于MATLAB仿真平台的三相半波整流电路

基于MATLAB^真平台的三相半波整流电路作者: 日期:基于MATLAB仿真平台的三相半波整流电路专业:学号:姓名:三相半波可控整流电路1、阻性负载阻性负载的三相半波可控整流电路如图1所示:图1三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路其中,R=1,三相电源为220V50HZ A、B、C三相初始相角分别设置为:0、120、240,VT1、VT2、VT3脉冲触发信号分别为(a+30+O)*0.01/180、(a+30+120 *0.01/180、(a+30+240*0.0Y180)。

(1)?=00时的仿真结果如图2所示。

由波形图可以看出,脉冲触发角?=00时刚好与自然换相点重合(改变触发角也只能在此基础上增大),故而电路的工作情况与三相半波不可控整流电路中的二极管整流工作情况相同,均在自然换相点处换流,U波形为三个相电压在正半周期的包络线。

丁—(2) ?=300时的仿真结果如图3所示。

?=30°时,VT1触发导通至a、b 两相的自然换相点时,虽有u b>u a,但VT2触发脉冲还未到,故VT2不能导通。

VT1持续导通至a相由0变负点将要承受反压自行关断时恰好VT2受触发导通,从而保证了负载电流的连续。

从输出电压、输出电流的波形也可看出,?=30°时,负载电流处于连续和断续的临界点,各相仍导通120°。

图3 ?=300时的波形(3) ?=600时的仿真结果如图4所示。

由波形图可看出,?=60°时晶闸管刚好在该相峰值处导通,导通前承受晶闸管的最大正向压降,即相电压峰值。

由理论分析可得出结论:1)三只晶闸管有且只有一相导通时,另外两只必承受或正或负的线电压,且最大反相电压为线电压峰值;2)三只晶闸管均不导通时,各自承受对应相的相电压。

?=90°、?=1200时的波形与?=600时雷同,不再一一阐述,仅出示仿真结果见图5和图6。

图4 ?=60°时的波形图5 ?=900时的波形图6 ?=1200时的波形(4) ?=1500时的仿真结果如图7所示。

基于某MATLAB仿真平台地三相半波整流电路

基于某MATLAB仿真平台地三相半波整流电路

基于MATLAB仿真平台的三相半波整流电路专业:学号:姓名:三相半波可控整流电路1、阻性负载阻性负载的三相半波可控整流电路如图1所示:图1 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路其中,R=1,三相电源为220V/50HZ,A、B、C三相初始相角分别设置为:0、120、240,VT1、VT2、VT3脉冲触发信号分别为(a+30+0)*0.01/180、(a+30+120)*0.01/180、(a+30+240*0.01/180)。

(1)∂=00时的仿真结果如图2所示。

由波形图可以看出,脉冲触发角∂=00时刚好与自然换相点重合(改变触发角也只能在此基础上增大),故而电路的工作情况与三相半波不可控整流电路中的二极管整流工作情况相同,均在自然换相点处换流,U d波形为三个相电压在正半周期的包络线。

图2 ∂=00时的波形(2)∂=300时的仿真结果如图3所示。

∂=300时,VT1触发导通至a 、b 两相的自然换相点时,虽有u b >u a ,但VT2触发脉冲还未到,故VT2不能导通。

VT1持续导通至a 相由0变负点将要承受反压自行关断时恰好VT2受触发导通,从而保证了负载电流的连续。

从输出电压、输出电流的波形也可看出,∂=300时,负载电流处于连续和断续的临界点,各相仍导通1200。

图3 ∂=300时的波形U2Ug I v t1U v t1Id wtUd U 2U gI v t 1U v t 1I d wtUd(3)∂=600时的仿真结果如图4所示。

由波形图可看出,∂=600时晶闸管刚好在该相峰值处导通,导通前承受晶闸管的最大正向压降,即相电压峰值。

由理论分析可得出结论:1)三只晶闸管有且只有一相导通时,另外两只必承受或正或负的线电压,且最大反相电压为线电压峰值;2)三只晶闸管均不导通时,各自承受对应相的相电压。

∂=900、∂=1200时的波形与∂=600时雷同,不再一一阐述,仅出示仿真结果见图5和图6。

基于MATLAB的三相整流器设计

基于MATLAB的三相整流器设计

密级:公开科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR(2012 —2016年)题目基于MATLAB的三相整流器设计学科部:信息学科部专业:电气工程及其自动化班级:电气122班学号:7022812067学生姓名:张升林指导教师:万旻起讫日期:2015年12月—2016年5月29日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章三相整流器的发展状况 (1)1 .1 三相整流器发展背景 (1)1 .2 三相整流器的进展 (1)1 .3 本论文主要研究的内容 (2)第二章Matlab-Simulink电力系统仿真介绍 (3)2 .1 Matlab介绍 (3)2 .2 Simulink的介绍 (4)第三章三相整流器的结构和原理分析 (5)3.1 三相桥式全控整流器结构和原理分析 (5)3.2 三相PWM整流器结构和原理分析 (5)第四章三相整流器电路的仿真 (7)4.1三相桥式全控整流器的仿真 (7)4.2 三相PWM整流器的仿真 (8)第五章三相PWM整流器的设计 (11)5.1 主电路设计 (11)5.2 功率器件的选择 (11)结论 (13)参考文献(References) (13)致谢 (14)基于MATLAB的三相整流器设计专业:电气工程及其自动化学号:7022812067 学生姓名:张升林指导教师:万旻摘要:整流器是把交流电源转化为直流电源的一种重要的电力电子设备。

常用的整流器有单相整流器和三相整流器。

在日常生活中,除非使用电池供电,所有的电子设备必须配备一个整流器,因为所有的电子设备必须提供直流电源。

但是电力公司总是提供交流电源。

然而电力系统多采用三相接法,因此三相整流器的运用是最为广泛的。

三相整流器在发电机发电过程中,把交流电转化直流电给蓄电池提供充电电压。

因此三相整流器也起到一个充电器的作用。

MATLAB仿真三相桥式整流电路详细完美

MATLAB仿真三相桥式整流电路详细完美

目录摘要 (2)Abstract (3)第一章引言 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 设计任务 (4)第二章方案选择论证 (6)2.1方案分析 (6)2.2方案选择 (6)第三章电路设计 (7)3.1 主电路原理分析 (7)第四章仿真分析 (9)4.1 建立仿真模型 (9)4.2仿真参数的设置 (10)4.3 仿真结果及波形分析 (11)第五章设计总结 (26)致 (27)参考文献 (28)摘要目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。

据估计,在发达国家有60%的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到95%。

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。

据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。

电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。

可以毫不夸地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。

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。

Matlab提供的可视化仿真工具Simulink 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。

此次课程设计要求设计晶闸管三相桥式可控整流电路,与三相半波整流电路相比,三相桥式整流电路的电源利用率更高,应用更为广泛。

关键词:电力电子晶闸管simulink 三相桥式整流电路AbstractAt present, all kinds of power electronic converter input rectifier circuit input power level generally use the uncontrolled rectifier or phase controlled rectifier circuit. This kind of rectifier circuit is simple in structure, control technology is mature, but the AC input power factor is low, and the harmonic currents injected a lot to the power grid. According to estimates, in developed countries 60% of the electric energy transformed before use, and this figure reached 95% at the beginning of the century.Power electronic technology has been widely used in electric power system. According to estimates, the developed countries in the end users to use electricity, with more than 60% of the electricity at least after more than once in power electronic converter device. Power system in the modernization process, the power electronic technology is one of the key technologies. It is no exaggeration to say that, if you leave the power electronic technology, power system modernization isunthinkable.With the development of social production and scientific technology, application of rectifier circuit in the field of automatic control system, the measuring system and the generator excitation system is more and more widely. Matlab provides a visual simulation tool Simulink can directly establish circuit simulation model, changing the simulation parameters, and can immediately get the simulation results of arbitrary, intuitive, further saves the programming steps. In this paper, Simulink is used to model the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit, the different control angle, bridge fault conditions are simulated and analyzed, which deepens the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit theory, it also examines the foundations for modern power electronic experimental teaching lay a good solid.The curriculum design for the design of thyristor three-phase bridge controlled rectifier circuit, compared with three phase half wave rectifier circuit, the power of three-phase bridge rectifier circuit utilization rate higher, more extensive application.Key words: electronic power thyristor Simulink three-phase bridge rectifier circuit第一章引言1.1 设计背景在电力、冶金、交通运输、矿业等行业,电力电子器件通常被用于电机变频调速、大功率设备驱动的关键流程之中,由于电力电子器件故障往往是致命性的、不可恢复的,常导致设备的损毁、生产的中断,造成重大经济损失。

三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真资料

三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真资料

中北大学朔州校区电力电子技术课程设计说明书2015 年 1月 14 日1. 概述 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计目标及设计要求 (1)1.3 设计进度 (1)1.4 分工 (1)2. 系统方案及主电路设计 (2)2.1方案的选择 (2)2.2 系统流程框图 (2)2.3 主电路设计 (3)3.控制、驱动电路设计 (6)3.1触发电路简介 (6)3.2触发电力设计要求 (7)3.3过电压保护 (8)3.4过电流保护 (10)4.系统MATLAB仿真 (12)4.1MATLAB软件介绍 (12)4.2系统建模与参数设置 (12)4.3系统仿真结果及分析 (19)5.设计体会 (12)6.参考文献 (120)1. 概述1.1 设计目的三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。

这里结合全控整流电路理论基础,采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真,对输出参数进行仿真及验证,进一步了解三相桥式全控整流电路的工作原理。

1.2 设计目标及要求设计要求2.1设计任务设计一个三相可控整流电路使其输入电压:(1)三相交流380伏、频率为50赫兹、(2)输出功率2KW、负载为阻感性负载。

(3)移相范围:0°~ 90°2.2 设计要求(1)设计出总体结构框图,以说明本课题由哪些相对独立的部分组成,并以文字对原理作辅助说明;(2)设计各个部分的电路图,并加上原理说明;(3)MATLAB仿真实验。

1.3 设计进度(1) 1月14日—1月15日对实验进行理论分析、论证;(2) 1月15日—1月16日进行主电路、触发电路、保护电路的设计及理论分析;(3) 1月19日—1月21日用MATLAB软件对实验进行建模仿真并对仿真结果进行分析;(4) 1月22日—1月23日对本次实验进行分析总结,分享实验心得体会。

1.4 分工(1)系统方案选择及主电路设计:范铮、张艺;(2)控制、驱动电路设计:崔少东、于亮;(3)系统MATLAB仿真:家登辉、李昂、王新嘉。

基于MATLAB的三相桥式可控整流

基于MATLAB的三相桥式可控整流

西南科技大学专业方向设计报告课程名称:自动化专业方向设计-电气工程综合设计设计名称:基于MATLAB的晶闸管三相桥式整流器的仿真*名:**学号: ********班级:自动0801指导教师:**起止日期:11年11.7-12.01 西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级:自动0801 学生姓名:刘进学号:20085023 设计名称:基于MATLAB的晶闸管三相桥式整流器的仿真起止日期:11年11.5-12.01 指导教师:李丽方向设计学生日志基于MATLAB的晶闸管三相桥式整流器的仿真一、摘要(150-250字)三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有非常重要的作用。

这里在研究全控整流电路理论基础上,采用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,对输出电压、控制角、故障现象以及负载特性等进行了动态仿真与研究。

仿真结果表明建模的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点。

从而为电力电子教学及实验提供了一种较好的辅助工具。

二、设计目的和意义通过Matlab的可视化仿真工具Simulink建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,进行仿真,可以让我们熟悉MATLAB应用技术在电气工程与自动化中得应用,熟悉运用MATLAB 及Simulink程序,熟悉三相桥式全控整流电路,通过分析输出波形,可以让我们知道在真实情况下三相桥式全控整流电路的各个器件的运行情况。

三、设计原理三相桥是可控整流电路原理:习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1、VT3、 VT5)称为共阴极组;阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组。

此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。

《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真一

《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真一

《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路仿真一、选题背景三相桥式整流电路由6个二极管(3个共阳极和3个共阴极)组成,共阴极组在正半周期导电,共阳极组在负半周期导电,正负半周期都有电流流过变压器,因此变压器使用率提高。

三相整流桥式电路有输出电压高且脉动小,网侧功率因数高以及动态响应快的优点是应用最为广泛的整流电路,如图1示,是其原理图它是由两组三相半波整流电路串联而成的,一组为共阴极接线,另--组为共即极接线,三相桥式全控整流电路的特点:(1)2管同时通形成供电回路,其中共阴极组和共阳极组各1,且不能为同1相器件。

(2)对触发脉冲的要求:按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位依次差60°。

二、原理分析(设计理念)先看时间段1:此时间段A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。

电流从A相流出,经D1,负载电阻,D4,回到B相,见图14-1-3中红色箭头指示的路径。

此段时间内其他四个二极管均承受反向电压而截止,因D4导通,B相电压最低,且加到D2、D6的阳极,故D2、D6截止;,因D1导通,A 相电压最高,且加到D3、D5的阴极,故D3、D5截止。

其余各段情况如下:时间段2:此时间段A相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D1、D6导电。

时间段3:此时间段B相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D3、D6导电。

时间段4:此时间段B相电位最高,A相电位最低,因此跨接在B相A相间的二极管D3、D2导电。

时间段5:此时间段C相电位最高,A相电位最低,因此跨接在C相A相间的二极管D5、D2导电。

时间段6:此时间段C相电位最高,B相电位最低,因此跨接在C相B相间的二极管D5、D5导电。

时间段7:此时间段又变成A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。

电路状态不断重复三、过程论述根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如下图所示,设置三个交流电压源Va,Vb,Vc 相位角依次相差120°,得到整流桥的三相电源。

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)解读

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)解读

目录摘要....................................................................................... - 2 - Abstract .................................................................................. - 3 - 第一章引言 .......................................................................... - 4 - 1.1 设计背景....................................................................... - 4 - 1.2 设计任务....................................................................... - 4 - 第二章方案选择论证 .......................................................... - 6 - 2.1方案分析........................................................................ - 6 - 2.2方案选择........................................................................ - 6 - 第三章电路设计 ................................................................ - 7 - 3.1 主电路原理分析............................................................ - 7 - 第四章仿真分析 ................................................................ - 9 - 4.1 建立仿真模型 ............................................................... - 9 - 4.2仿真参数的设置 .......................................................... - 10 - 4.3 仿真结果及波形分析................................................... - 11 - 第五章设计总结 ................................................................ - 26 - 致谢................................................................................. - 27 - 参考文献............................................................................... - 28 -摘要目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

基于MATLAB的三相全控全波整流电路(6脉冲)

基于MATLAB的三相全控全波整流电路(6脉冲)

基于MATLAB的三相全控整流建模与仿真萧飞河北惠仁医疗设备 2015年1月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PowerSystemBlockset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。

一、 MATLAB基础MATLAB 是一种科学计算软件。

MATLAB 是 Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。

早期的 MATLAB 主要用于解决科学和工程的复杂数学计算问题。

由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式,并且有绘图功能,有用户自行扩展的空间,因此受到用户的欢迎,使它成为在科技界广为使用的软件,也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。

MATLAB 由美国 Mathworks 公司于 1984 年开始推出,历经升级,到 2001 年已经有了6.0 版,现在 MATLAB 6.5、7.1、7.8版都已相继面世。

早期的 MATLAB 在 DOS 环境下运行,1990 年推出了Windows 版本。

1993年,Mathworks 公司又推出了MATLAB 的微机版,充分支持在MicrosoftWindows 界面下的编程,它的功能越来越强大,在科技和工程界广为传播,是各种科学计算软件中用频率最高的软件。

《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路

《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路

《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路一、选题背景交流-直流(AC-DC) 变换电路,又称为整流器,能够将交流电能转换为直流电能。

整流电路有采用二极管的不控整流电路、采用晶闸管的相控整流电路以及采用全控器件的PWM整流电路。

二、原理分析(设计理念)三相桥是应用最为广泛的整流电路,它是由两组三相半波整流电路串联而成的,组为共阴极接线,另一组为共阳极接线。

若工作条件相同,则负载电流Id1=Id2,在零线中流过的电流平均值I0=Id1-Id2,如果将零线切断,不影响电路工作,成为三相桥式全控整流电路。

共阴极组正半周触发导通,共阳极组在负半周触发导通,在一个周期中变压器绕组中没有直流磁势,日每相绕组在正负半周都有电流流过,延长了变压器的导电时间,提高了变压器绕组的利用率。

三、过程论述连好电路后设置三相交流电压源参数,线电压380V,50Hz,0.001Ω,模块“alpha_deg”设置为50Hz,触发角依次设置为30°,60°,90°。

负载依次设置为1Ω电阻负载,1Ω,1mH阻感性负载。

四、结果分析一、带电阻负载:(1)a=30°时(a)直流电流(b)直流电压(c)晶闸管T1电压(2)a=90°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压一、带阻感负载:(1)a=30°时(a)直流电压(b)直流(c)晶闸管T1电压(3)a=60°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压(3)a=90°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压五、课程设计总结本次仿真实验,观察了三相桥式全控整流电路带电阻负载和阻感负载时的工作波形,并且对不同的触发角α的波形进行了分析,加深了对三相桥式全控整流电路的认识,对我们之后的学习会非常有帮助。

三相全控整流电路matlab仿真

三相全控整流电路matlab仿真

三相全控整流电路1 整流器件晶闸管因其各方面的性能均明显胜过以前的汞弧整流器,自开发以来立即受到普遍欢迎,虽然在二十世纪八十年代以来,晶闸管的地位开始被各种性能更好的全控型器件所取代,但是由于其能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。

电力电子技术的核心是电力变换也就是变流技术。

通过对晶闸管等器件的控制从而实现电力变换。

晶闸管整流是电力电子技术中最基础的变流技术,通过它可实现电流从交流到直流的转换。

2 整流原理三相桥是应用最为广泛的整流电路,它是由两组三相半波整流电路串联而成的,一组为共阴极接线,另一组为共阳极接线。

若工作条件相同,则负载电流Id1=Id2,如果将零线切断,不影响电路工作,成为三相桥式全控整流电路。

阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组,阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极管。

此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,经分析可知,按此编号,晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。

共阴极组正半周触发导通,共阳极组在负半周触发导通,在一个周期中变压器绕组中没有直流磁势,且每相绕组在正负半周都有电流流过,延长了变压器的导电时间,提高了变压器组的利用率。

电路图如下图所示3 Matlab 电路图Continuouspow erguiv+-Vcav +-Vbcv+-VabgABC+-Universal Bridgev+-UdUcUb Ua alpha_deg AB BC CABlockpulsesSynchronized 6-Pulse GeneratorScope5Scope4Scope3Scope2Scope1+Ri+-Idi +-Ic i +-Ibi +-Ia0Constant190Constant4 仿真结果4.1 参数设置电阻100 Ω电压380v 电感1H(1)纯电阻负载30度仿真结果电流波形负载电流波形负载电压波形脉冲波形电压波形电压 U电流 I负载电流 I d负载电压 U d(2)纯电阻负载60度电流波形负载电流波形负载电压波形脉冲波形电压波形电压U负载电流 I d负载电压 U dSelected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles(3)纯电阻负载90度电流波形负载电流波形负载电压波形脉冲波形电压波形电压U电流I负载电流 I d负载电压 U dSelected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles(4)阻感负载30度负载电流波形负载电压波形脉冲波形电压波形电压 U负载电流 I d负载电压U d(5)阻感负载60度电流波形负载电流波形负载电压波形脉冲波形电压波形电压U电流 I负载电流 I d负载电压 U dSelected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles(6)阻感负载90度负载电流波形负载电压波形脉冲波形电压波形电压 U负载电流 I d负载电压U d。

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华东交通大学理工学院Institute of Technology.East China Jiaotong University课程(论文)题目基于MATLAB的三相整流电路的设计分院:电信分院专业:12电牵班级:1班学号:20120210470512学生姓名:姚涛指导教师:李房云起讫日期:2015年11月19日摘要在对三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路作出理论分析的基础上建立了基于 MATLAB/Simulink 的三相桥式整流电路的仿真模型,并对其带纯电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况进行对比分析与研究。

用 MATLAB 软件自带的 Power System 工具箱进行仿真给出了仿真结果,验证了所建模型的正确性。

本文主要介绍三相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,由工频三相电压380V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。

但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因此控制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。

关键词三相桥式半控整流三相桥式全控整流晶闸管触发角AbstractIn the three-phase bridge type half controlled rectifier circuit and three-phase bridge type all control rectifier circuit to make a theoretical analysis on the basis of the established based on MATLAB /Simulink simulation model of three-phase bridge rectifier circuit And their resistance with pure resistive load and inductive load working condition were analyzed and the researchIn MATLAB software comes with Power System toolbox simulation gives the simulation results validate the correctness of the model.This paper mainly introduces the three-phase bridge type all control the rectifier circuit principle of main circuit and the trigger circuit and control circuit diagram, the three-phase power frequency voltage 380 v after step-up transformer by SCR rectifier (SCR) for dc for load. But because the process requires high power, high current, high voltage, so the control is more complex, especially the trigger circuit parts must be one to one correspondence, otherwise the output voltage fluctuation of big perhaps even short-circuit equipment damage.Key words Three-phase bridge type half controlled rectifier Three-phase bridge type all control rectifier thyristor trigger Angle目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)目录 (3)引言 (4)1 三相桥式半控整流电路 (4)1.1 带纯电阻性负载的情况 (5)2 三相桥式半控整流电路图模型 (6)3 MATLAB的建模与仿真 (7)3.1MATLAB建模 (7)3.2MATLAB仿真 (9)3.3仿真结构分析 (11)4结论 (12)参考文献 (12)引言整流电路 Rectifier 尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路,不仅应用于一般工业领域也广泛应用于交通运输电力系统通信系统能源系统及其他领域因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用1三相桥式半控整流电路由于三相桥式半控整流电路比三相桥式全控整流电路更简单,更经济,所以在中等容量装置或要求不可逆的电力拖动中应用比较广泛,它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成因此这种电路兼有可控和不可控的特性[1]共阳极组 3 个整流二极管总是在自然换相点换流使电流换到比阴极电位更低的一相而共阴极组,3 个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一个,输出整流电压的波形是三组整流电压波形之和。

改变共阴极组晶闸管的控制角可获得 0 2.34 2 变压器二次侧电压的直流电压。

具体电路图如图 1 所示:图 1 中 VT1 VT3 和 VT5 为触发脉冲相位互差 120 的晶闸管 VD4 VD6 和 VD2 为整流二极管由这 6 个管子组成三相桥式半控整流电路按照图 1 所示的管子编号它们的导通顺序依次为VT1-VD2-VT3-VD4-VT5-VD6 假定负载电感足够大、可以认为负载电流在整个稳态工作过程中保持恒值。

因此不论控制角为何值负载电流总是单向流动而且变化很小。

一个周期中参与导通的管子及输出整流电压的情况如表 1所示:以下分析带电阻负载的情况晶闸管触发角 =0 时对于共阴极组所接的 3 个晶闸管阳极所接交流电压最高的 1 个导通同理对于共阳极组阴极所接交流电压最低的 1 个导通。

这样任意时刻共阳极组和共阴极组中总是各有 1 个管子处于导通状态,负载电压为某个线电压图 1 中各个管子均在自然换相点处换相。

从输入电压与负载线电压的对照来看,自然换相点既是各线电压的交点又是各相电压的交点、从线电压波形可以看出由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是最大的相电压,而共阳极组中对应的是最小的相电压,所以输出电压对应为 2 个相电压相减是线电压中最大的 1 个。

因此,输出直流电压波形为线电压在正半周的包络线只要共阴极组中有晶闸管导通、共阳极组中就会有二极管续流。

当 60 时:波形均连续对于电阻负载、波形与、波形形状一样也是连续的,波形图如图 3 a所示。

1.1 带纯电阻性负载的情况相应的参数设置1 交流电压源参数=100 V =25 Hz三相电源相位依次延迟120 2 晶闸管参数=0.001 =0.000 1 H =0 V =50 =250e-6F 3 负载参数=10 =0 H =inf 4 脉冲发生器的振幅为5 V 周期为0.04 s 即频率为25 Hz 脉冲宽度为2 当=0 时:设为0.003 3 0.016 60.029 9 s 此时的仿真结果如图3 a 所示。

当=60 时触发信号初相位依次设为0.01。

0.02330.036 6 s 此时仿真结果如图3 b 所示。

2三相桥式半控整流电路的仿真模型图模型3 MATLAB 建模与仿真3.1 MATLAB建模⑴三相桥式全控整流器的建模、参数设置三相桥式全控整流器的建模可以直接调用通用变换器桥(6-pulse thyristor)仿真模块。

参数设定如图5-1所示:图5-1 通用桥参数设置图⑵同步电源与6脉冲触发器的封装同步电源与6脉冲触发器模块包括同步电源和6脉冲触发器两个部分,6脉冲触发器需要三相线电压同步,所以同步电源的任务是将三相交流电源的相电压转换成线电压。

具体步骤如下:①建立一个新的模型窗口,命名为TBCF;②打开相应的模块组,复制5个int1(系统输入端口)、一个out1(系统输出端口、3个voltage Measurement(电压测量模块)、1个6-Pulse Generator (脉冲触发器)。

按图5-2连线。

图5-2 触发器模块连接图③进行封装,封装图如图5-3所示。

图5-3 封装图⑶三相桥式全控整流电路的建模、参数设置建立一个新的模型窗口,命名为ban2。

将三相桥式全控整流器和同步6脉冲触发器子系统复制到ban2模型窗口中。

通过合适的连接,最后连接成如图5-4所示的命名为修改版的三相桥式全控整流器电路仿真模型。

相关参数说明:交流电压源Ua、Ub、Uc等于U2为179.6V,频率为50Hz,Ua相序为0度,Ub相序为-120度,Uc相序为-240度。

RC中的参数为:R为1欧,L为0H,C为(1e-6)F。

RL 中的参数为:R的参数为0.721欧,L(平波电抗器)的参数为4.4mH。

DC的参数为-220V可设为任意值。

图5-4 三相桥式全控整流电路仿真图3.2 MATLAB 仿真打开仿真参数窗口,选择ode123tb算法,将相对误差设置1e-3,仿真开始时间设置为0,停止时间设置为0.04秒。

在下面的仿真图中Ud、Id为负载电压(V)和负载电流(A)。

⑴触发角为0度是的波形图5-5 触发角为0度时ud、id的波形图⑵触发角为30度时的波形图5-6 触发角为30度时ud、id的波形图⑵触发角为90度时的波形图5-7 触发角为90度时ud、id的波形图3.3 仿真结构分析由仿真出的触发角分别为0度、30度和90度的Ud、Id波形图和图2-2、图2-3、图2-4比较可知,三相桥式全控整流电路接反电动势负载时,在负载电感足够大以使负载电流连续的情况下,电路工作情况与电感负载时相似,电路中各处电压、电流波形均相同、仅在计算Id时有所不同,接反电动势阻感负载时的Id为:R EU I d d -=心得体会我知道电力电子技术是一门基础性和支持很强的技术,但我真正体会到这一点却是在这次课设的过程中。

通过本次课程设计,我对电力电子技术这门课有了很深的了解,对各个知识点有个更好的掌握。

本次设计,我所设计的是三相桥式全控整流电路,开始设计时我遇到了很多的问题,特别是在用MTALAB对整流电路进行仿真时,我有种很深的无助感。

好在后来经过仔细查阅资料,各类图书,以及老师和同学的帮助,我顺利完成了课设中的任务。

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