电力电子技术基础课程设计-三相半波可控整流电路的设计(电阻性负载)

课程设计任务书
图1三相半波可控整流电路原理图
对于VS1、VS2、VS3，只有在1、2、3点之后对应于该元件承受正向电压期间来触发脉冲，该晶闸管才能触发导通，1、2、3点是相邻相电压波形的交点，也是不可控整流的自然换相点。

对三相可控整流而言，控制角α就是从自然换相点算起的。

控制角0<α￡2π/3，导通角0<θ￡2π/3。

晶闸管承受的最大正向电压.承受的最大反向电压：
2.1.2负载电压
当0 ≤ α ≤ π/6时
图2电路输出电压波形
在一个周期内三相轮流导通，负载上得到脉动直流电压Ud，其波形是连续的。

电流波形与电压波形相似，这时，每只晶闸管导通角为120°，负载上电压平均值为：
当π/6 < α ≤ 5π/6时
图3电路输出电压波形
2.2带阻感负载时的工作情况
2.2.1原理说明
电感性负载由于电感的存在使得电流始终保持连续，所以每只晶闸管导通角为2π/3，输出电压的平均值为：
当α=π/2时，Ud =0，因此三相半波整流电感负载时的控制角为0~ π/2
正向承受的最大电压为
反向承受的最大电压为
图4是电路接线图
图4阻感负载接线图
图5输出电压波形
3.设计结果与分析
3.1仿真模型
根据原理图利用MATLAB/SIMULINK软件中，电力电子模块库建立相应的仿真模型如图5
图6仿真模型图
3.2 仿真参数设置
晶闸管参数：
I vt=I/√3=0.577I d=0.577×6.04=3.46A
I fav=I VT/1.57=2.2A
额定值一般取正向电流的1.5-2倍，所以取3.3-4.4A之间的数值。

UFM=URM=2.45U2=245V
晶闸管额定电压选值一般为最大承受电压的2-3倍，所以额定电压取值为490-735V之间。

变压器参数计算
Ud=100V
变压器二次侧采用星形接法，所以变压器二次侧峰值为141.4V
变压器一次侧采用三角形接法，因此每相接入电压峰值为380V
一次侧电压接电网电压220V
电压器变比则约为2.69
3.3仿真结果
U2波形仿真图
图7 U2波形仿真图
U
波形图
vt1
图8 U vt1波形图
波形图
I
vt1
I
vt
图9 I vt1波形图
u
波形图
d
图10 u d波形图
i
波形图
d
图11 i d波形图
设置触发脉冲α分别为0°。

其产生的相应波形如图12在波形图中第一列波为电压波形，第二列波为脉冲波形，第三列波为负载电流波形，第四列波为负载电压波形，第五列波为晶闸管正相电压波形，第六列波为晶闸管反向波形
图12α=0°的波形
图13α=30°的波形
设置触发脉冲α分别为60°。

其产生的相应波形如图14所示。

图14α=60°的波形
图15α=90°的波形。