三相桥式全控整流电路仿真..
三相桥式全控整流电路Simulink仿真实验
三相桥式全控整流电路Simulink仿真实验背景三相桥式全控整流电路是一种常用的交流调直流电路,可以将交流电源转换为稳定的直流电源,常用于工业生产中的大型电动机驱动系统等。
因此,在电力电子课程中,对于三相桥式全控整流电路的掌握至关重要。
Simulink 是 MATLAB 的拓展模块,可用于系统级模拟和建模,并广泛应用于电力电子学、控制工程、通信和信号处理等领域。
在本文中,我们将介绍三相桥式全控整流电路 Simulink 仿真实验的建模和仿真过程。
实验目的1.了解三相桥式全控整流电路的基本原理和结构;2.掌握 Simulink 的建模方法和使用;3.了解整流电路控制方式,以及开环控制和反馈控制的优缺点;4.通过实验数据分析,验证反馈控制的优势。
实验原理三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路的基本原理如下图所示:三相桥式全控整流电路原理图三相桥式全控整流电路由三个交流源和六个晶闸管构成,晶闸管分别为 V1、V2、V3、V4、V5 和 V6,其中,V1 和 V6 为两端可控硅,V2 和 V4 为反向可控硅,V3 和 V5 为二极管。
通过对不同晶闸管的控制,可以将交流电源转换为稳定的直流电源。
Simulink 建模在 Simulink 中建立三相桥式全控整流电路模型的过程如下:1.创建模型首先,打开 MATLAB 并创建一个新的模型。
2.添加模块建立三相桥式全控整流电路模型,需要使用到 Simulink 的 SimPowerSystems 模块,因此需要在 Simulink 库中添加此模块。
具体方法为:在主界面上找到“Simulink 库浏览器”,然后在“SimPowerSystems”中选择需要使用的模块,如下图所示。
Simulink 库浏览器添加模块3.建立模型接着,我们开始建立模型。
首先,从 Simulink 库中拖拽“三相 AC Voltage Source”模块,然后拖拽“Three-Phase Controlled Rectifier”模块,连接二者,并设置模块的参数及输入信号。
三相全控桥式整流电路Matlab仿真
引言................................................ 错误!未定义书签。
1三相桥式全控整流电路工作原理...................... 错误!未定义书签。
三相桥式全控整流电路特性分析.................... 错误!未定义书签。
带电阻负载时的工作情况.......................... 错误!未定义书签。
晶闸管及输出整流电压的情况 (5)三相桥式全控整流电路定量分析................... 错误!未定义书签。
2仿真实验.......................................... 错误!未定义书签。
电阻负载仿真.................................... 错误!未定义书签。
阻感负载仿真.................................... 错误!未定义书签。
带反电动势阻感负载仿真.......................... 错误!未定义书签。
3仿真结果分析...................................... 错误!未定义书签。
@4小结.............................................. 错误!未定义书签。
5参考文献.......................................... 错误!未定义书签。
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。
三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。
它是由半波整流电路发展而来的。
由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变(最新版)目录1.三相桥式全控整流电路的基本概念和结构2.仿真波形畸变的原因3.解决波形畸变的方法4.结论正文三相桥式全控整流电路是一种基于三相交流电源的整流电路,它可以将交流电转化为直流电,为负载提供稳定的电源。
该电路由六个晶闸管和三相变压器组成,通过控制晶闸管的导通角度,可以实现对输出电压和电流的控制。
在仿真三相桥式全控整流电路时,有时会出现波形畸变的现象。
波形畸变是指输出电压波形与理想波形存在差异,通常表现为波形的脉冲宽度调制、谐波失真等。
这种畸变会对电路的性能产生不良影响,如增加系统的谐波、降低电压的稳定性等。
造成仿真波形畸变的原因有很多,主要包括以下几个方面:1.晶闸管的触发角度不准确:在三相桥式全控整流电路中,晶闸管的触发角度是控制输出电压的关键参数。
如果触发角度设置不准确,会导致输出电压波形畸变。
2.变压器的磁通和电势中的谐波:在三相桥式全控整流电路中,变压器的磁通和电势中存在谐波成分,这些谐波成分会影响输出电压的波形。
3.负载的特性:负载的特性也会影响输出电压的波形。
例如,电感性负载会导致输出电压的波形出现过冲现象。
为了解决波形畸变问题,可以采用以下方法:1.调整晶闸管的触发角度:通过调整触发角度,可以控制输出电压的波形。
通常,需要根据负载的特性和系统的要求,合理设置触发角度。
2.优化变压器的设计:通过优化变压器的设计,可以减小磁通和电势中的谐波成分,从而改善输出电压的波形。
3.选择合适的负载:根据电路的特性,选择合适的负载,可以减小输出电压波形的畸变。
总之,三相桥式全控整流电路仿真波形畸变是一种常见的现象。
三相桥式全控整流电路Simulink仿真实验
基于三相桥式全控整流电路Matlab仿真实验报告13351040 施定邦一、电路仿真原理及仿真电路图:图1图21、带电阻负载时当a≤60°时,电压波形均连续,对于电阻负载,电流波形与电压波形形状相同,也连续。
当a>60°时,电压波形每60°中的后一部分为零,电压波形因为晶闸管不能反向导通而不出现负值。
分析可知α角的移相范围是0°--120°。
2、带阻感负载时a≤60°时,电压波形连续,输出整流电压电压波形和晶闸管承受的电压波形与带电阻负载时十分相似,但得到的负载电流波形却有差异。
电容的容值越大电流波形就越平缓,近于水平直线。
a >60°时,电压波形则出现负值,是因为环流的作用使得电压反向。
分析可知α角的移相范围是0°--90°。
二、仿真过程与结果:设置三个交流电压源Va,Vb,Vc相位差均为120°,得到桥式全控的三相电源。
6个信号发生器产生整流电路的触发脉冲,六个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序依次给出,相位差依次为60°。
设置电源频率为50Hz:三、仿真结果1、带电阻负载:R=100Ω,无电容(1)α=0°时各波形如下:(2)α=30°各波形如下:(3)α=60°各波形如下:(4)α=90°各波形如下:2、带阻感负载:R=100Ω,H=1H (1)α=0°各波形如下:(2)α=30°各波形如下:(3)α=60°各波形如下:(4)α=90°各波形如下:(可以看到,和理论符合得很好,说明各参数设置合理,电路的工作状态接近于理想情况)实验总结:通过此次仿真实验,让自己对相关电路工作原理了解得更加详细和印象深刻,反正就是熟能生巧,然后多动手操作设置各种参数组合观察实验结果以得到比较理想的波形。
三相桥式全控整流电路仿真实验报告
三相桥式全控整流电路仿真实验报告实验报告书实验项目:三相桥式全控整流及实验所属课程: 电力电子技术基础面向专业: 自动化学院(系): 物理与机电工程学院自动化系实验室: 电机与拖动代号: 4262012年 10 月 20 日一、实验目的:1.熟悉MCL-01, MCL-02组件。
2.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3.了解集成触发器的调整方法及各点波形。
第 2 页二、实验内容:1.三相桥式全控整流电路2.三相桥式有源逆变电路3.观察整流或逆变状态下,模拟电路故障现象时的波形。
三、实验主要仪器设备:1.MCL系列教学实验台主控制屏。
2.MCL—01组件。
3.MCL—02组件。
4.MEL-03可调电阻器。
5.MEL-02芯式变压器6.二踪示波器7.万用表三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图五、实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:三相桥式全控整流电路的原理一般变压器一次侧接成三角型,二次侧接成星型,晶闸管分共阴极和共阳极。
一般1、3、5为共阴极,2、4、6为共阳极。
(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:1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位依次差60。
2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120,共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。
3)同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180。
(3)Ud一周期脉动6次,每次脉动的波形都一样,故该电路为6脉波整流电路。
(4)需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲,可采用两种方法:一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发(常用)(5)晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同,晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,另一个晶闸管是共阳组的。
电力电子技术三相桥式全控整流电路仿真实验
电力电子技术三相桥式全控整流电路仿真实验实验目的掌握三相桥式全控整流电路仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。
理解三相桥式全控整流电路的工作原理及仿真波形。
实验设备:MA TLAB/Simulink/PSB实验原理三相桥式全控整流电路如图3-1所示。
u2为电源电压,ud为负载电压,id为负载电流,uVT为晶闸管阳极与阴极间电压。
图3-1 三相桥式全控整流电路实验内容启动Matlab,建立如图3-2所示的三相桥式全控整流电路结构模型图。
图3-2 三相桥式全控整流电路模型双击各模块,在出现的对话框内设置相应的模型参数,如图3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9所示。
图3-3 交流电压源V a模块参数图3-4 交流电压源Vb模块参数图3-5 交流电压源Vc模块参数图3-6 同步脉冲发生器模块参数图3-7 触发脉冲控制角常数设置图3-8 触发脉冲封锁常数设置图3-9 负载模块参数系统仿真参数设置如图3-10所示。
图3-10 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到控制角为30º时,电源电压、触发信号、负载电流、负载电压的仿真波形,如图3-11所示。
图3-11 控制角为30º时的仿真波形(带电阻性负载)改变同步脉冲发生器模块的控制角,即可得到不同工作情况下的仿真波形。
例如将晶闸管控制角取为60º,即将触发脉冲控制角常数设置为60,此时的仿真波形如图3-12所示。
图3-12 控制角为60º时的仿真波形(带电阻性负载)改变串联RLC分支模块的参数即可改变负载类型。
例如,设置负载模块的参数R=10Ω,L=0.04H,电容为inf,即为阻感性负载,当晶闸管控制角取为45º(将触发脉冲控制角常数设置为45)时的仿真波形如图3-13所示。
图3-13 控制角为45º时的仿真波形(带阻感性负载)同理,在带阻感性负载的情况下,改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位角即可得到不同工作情况下的仿真波形。
(完整word版)三相桥式全控整流电路Simulink仿真实验
基于三相桥式全控整流电路Matlab仿真实验报告 13351040 施定邦一、电路仿真原理及仿真电路图:图1图21、带电阻负载时当a≤60°时,电压波形均连续,对于电阻负载,电流波形与电压波形形状相同,也连续。
当a>60°时,电压波形每60°中的后一部分为零,电压波形因为晶闸管不能反向导通而不出现负值。
分析可知α角的移相范围是0°--120°。
2、带阻感负载时a≤60°时,电压波形连续,输出整流电压电压波形和晶闸管承受的电压波形与带电阻负载时十分相似,但得到的负载电流波形却有差异。
电容的容值越大电流波形就越平缓,近于水平直线。
a >60°时,电压波形则出现负值,是因为环流的作用使得电压反向。
分析可知α角的移相范围是0°--90°。
二、仿真过程与结果:设置三个交流电压源Va,Vb,Vc相位差均为120°,得到桥式全控的三相电源。
6个信号发生器产生整流电路的触发脉冲,六个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序依次给出,相位差依次为60°。
设置电源频率为50Hz:三、仿真结果1、带电阻负载:R=100Ω,无电容(1)α=0°时各波形如下:(2)α=30°各波形如下:(3)α=60°各波形如下:(4)α=90°各波形如下:2、带阻感负载:R=100Ω,H=1H (1)α=0°各波形如下:(2)α=30°各波形如下:(3)α=60°各波形如下:(4)α=90°各波形如下:(可以看到,和理论符合得很好,说明各参数设置合理,电路的工作状态接近于理想情况)实验总结:通过此次仿真实验,让自己对相关电路工作原理了解得更加详细和印象深刻,反正就是熟能生巧,然后多动手操作设置各种参数组合观察实验结果以得到比较理想的波形。
三相桥式全控整流电路的仿真与应用
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数 字 频 率/rad
图 1是三 相桥 式 全控 整 流 电路 的原 理 图 ,电 路包 括共 阴极 组 、共 阳极 组 、负 载 和 变压 器 ,共 有 6个 晶闸管 工作 ,它们 均 为 半 控器 件 ,需 要 设 计 触 发 电路才 能 导 通 ,其 中与共 阴极 组 和 阴极 相 连 的 命名 为 VT 、VE 、VT ,与 共 阳极 组 和 阳极 相 连 的 命 名为 VT:、VT 、V1r6 ~ 。电路 在工 作 状态 下共 阴极 组 和 共 阳 极 组 各 有 一 个 晶 闸 管 处 于 导 通 状 态 ,晶 闸管 脉 冲按 VT -VT:一VT3一VT -VT 一VT 一VT 的顺 序依 次 导 通 ,相 位 依 次 相 差 60。。共 阴极 组 VTl、VT3、VT5以 及 共 阳极 组 VT 、VT4、VT6的 脉 冲依 次 相 差 120。。同 一 相 的 上 下 两 个 桥 臂 ,即 VT 与 VT ,VT2与 VL ,V1r3与 VT 的脉 冲 相 差
效 控 制 。
关 键 词 三 相 桥 式 全控 整 流 电路 电路 分 析 电动 挖 掘 机 整 流控 制 电路
中 图 分 类 号 TH89;TM743
文 献 标 识 码 A
文 章 编 号 1000—3932(2018)03—0212 ̄5
整流 电路 的作 用是 将交 流 电能 转换 为直 流 电 能并 供给 直流 用 电设 备 … 。 目前 常见 的 整流 电路 主要 由滤 波器 、变 压器 等 电子元 件组 成 ,在发 电机 励磁 和 电镀 电解 、电 动 机 的调 速 等 领 域 都 有 广泛 应用 “ 。笔 者首 先 分析 三相 桥式 全 控 整流 电路 的工 作原 理 ,并 在 Matlab/Simulink环 境 下 进 行 建 模 和仿真 ,在 理论 和仿 真分 析 的指导 下 ,对 电动挖 掘机 的发 电机组 进 行 技 术 改 造 ,将 三 相 桥 式 全 控 整 流技术 应用 到发 电机供 电系 统 中。 1 工 作 原 理
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变摘要:I.引言A.三相桥式全控整流电路简介B.仿真波形畸变研究的意义II.三相桥式全控整流电路原理A.电路组成B.工作原理III.仿真波形畸变分析A.波形畸变原因B.畸变程度的影响因素C.畸变对电路性能的影响IV.减小波形畸变的措施A.优化电路参数B.采用滤波器V.结论A.仿真波形畸变的重要性B.研究方向展望正文:I.引言三相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路,具有高效、节能等优点。
然而,在实际应用中,该电路的仿真波形往往会出现畸变,这给电路的性能带来了不利影响。
本文将针对三相桥式全控整流电路的仿真波形畸变进行研究,探讨畸变原因及减小畸变的措施。
II.三相桥式全控整流电路原理三相桥式全控整流电路主要由变压器、六个晶闸管、电感以及电阻组成。
其工作原理如下:首先,将三相交流电压通过变压器降压,得到适合整流电路工作的电压。
然后,通过六个晶闸管对输入电压进行控制,使其在一定时间内导通,从而实现整流。
最后,通过电感和电阻对整流后的电压进行滤波,得到平滑的直流电压输出。
III.仿真波形畸变分析A.波形畸变原因三相桥式全控整流电路的仿真波形畸变主要由以下原因造成:1.晶闸管导通不均:由于电路中晶闸管的导通顺序和导通时间不同,导致输入电压波形在整流过程中出现畸变。
2.电感与电阻参数影响:电感和电阻的数值大小会影响整流电路的性能,从而导致波形畸变。
B.畸变程度的影响因素1.晶闸管导通角:晶闸管导通角的大小直接影响波形畸变的程度。
导通角越大,畸变越严重。
2.电路参数:电路参数的不合理设置会导致波形畸变加剧,如电感值过大或过小、电阻值不合适等。
C.畸变对电路性能的影响波形畸变会降低整流电路的输出电压质量,进而影响负载设备的性能。
畸变的波形可能导致负载设备工作不稳定,甚至损坏设备。
IV.减小波形畸变的措施A.优化电路参数通过调整电感、电阻等参数,使之达到合适的数值,从而减小波形畸变。
2.4.3 三相桥式整流电路的仿真分析_实例讲解Multisim 10电路仿真_[共3页]
图 2-98 单相半控桥式整流电路输出电压波形
在图 2-95 所示电路负载 R1 和 L1 的两端增加一个滤波电容 C1(470μF),可以看见单相
半控桥式整流电路的输出电压波形,如图 2-99 所示,输出电压脉动变化被减小。
模 拟 电 路 案 例第 分2 析章
图 2-99 加滤波电容后的输出电压波形
2.4.3 三相桥式整流电路的仿真分析
1.电路设计分析 三相可控整流电路主要有三相半波可控整流电路、三相半控桥式整流电路和三相全控桥 式整流电路。下面讨论的是由二极管构成的三相桥式整流电路。实际应用中,之所以选用三 相桥式整流电路,一个很重要的原因就是需要大功率的整流电路,而大功率的交流电源是三
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变(原创版)目录1.三相桥式全控整流电路的基本原理2.仿真波形畸变的原因3.解决波形畸变的方法4.结论正文一、三相桥式全控整流电路的基本原理三相桥式全控整流电路是一种基于三相半波可控整流电路发展起来的电路,它主要由六个晶闸管、三相变压器、电感和电阻组成。
该电路的工作原理是通过控制晶闸管的导通角来实现对三相交流电的整流,从而得到所需的直流输出。
在理想情况下,该电路的输出波形应为完美的直流波形,但实际上,由于各种原因,输出波形可能会出现畸变。
二、仿真波形畸变的原因在仿真三相桥式全控整流电路时,输出波形出现畸变的原因可能有以下几点:1.晶闸管的触发角度不准确:在实际控制过程中,晶闸管的触发角度可能会受到各种因素的影响,例如触发脉冲的宽度、延时等,从而导致输出波形的畸变。
2.电感和电阻元件的参数不准确:在电路仿真中,如果电感和电阻元件的参数设置不准确,可能会导致电路的工作状态偏离理想情况,从而影响输出波形的质量。
3.仿真环境的设置:仿真环境的设置也会影响输出波形的质量,例如仿真速度、求解器设置等。
三、解决波形畸变的方法针对仿真波形畸变的问题,可以采取以下几种方法进行解决:1.调整晶闸管的触发角度:通过调整触发脉冲的宽度和延时,使得晶闸管的触发角度更加准确,从而改善输出波形的质量。
2.调整电感和电阻元件的参数:根据电路的实际工作状态,调整电感和电阻元件的参数,使其更加接近实际值,从而提高输出波形的质量。
3.优化仿真环境设置:通过调整仿真速度、求解器设置等,提高仿真过程的稳定性和准确性,从而改善输出波形的质量。
四、结论综上所述,三相桥式全控整流电路在仿真过程中,可能会出现输出波形畸变的问题。
三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT1,VT6,VT2)的串联组合。
1-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1-1三相桥式全控整流电路
n
d
VT VT VT 462d 2
d
2-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)仿真图2.2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)电源参数
电源220V.相位分别为0︒,120︒,-120︒,频率50HZ
设置控制脚a为0︒,30︒,60︒,90︒与其相印的波形
3-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为0︒
3-2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为30︒
3-3三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为60︒
3-4三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为90︒
4总结
2个晶闸管同时导通形成供电回路,其中共阴极组和共阳极组各1个,且不能为同一相器件。
同一相的上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180 。
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变
三相桥式全控整流电路仿真波形畸变摘要:一、问题背景二、三相桥式全控整流电路原理三、仿真波形畸变原因分析四、解决方案及优化策略五、总结与展望正文:【提纲】一、问题背景在电力电子系统中,三相桥式全控整流电路广泛应用于各类电源、逆变器、调节器等装置中。
然而,其在实际运行过程中,往往会出现波形畸变的问题,影响了系统的稳定性和性能。
本文将针对这一问题,进行深入分析并提出相应的解决方案。
二、三相桥式全控整流电路原理三相桥式全控整流电路由三相变压器、六个晶闸管、电感及电阻等元件组成。
其工作原理是在晶闸管的控制下,将交流电源转换为直流电源,供给负载使用。
其中,晶闸管的导通顺序和触发方式对电路的性能有着重要影响。
三、仿真波形畸变原因分析在仿真过程中,波形畸变可能是由以下几个方面原因导致的:1.晶闸管的开通和关断瞬间会产生高频谐波,叠加在输出电压上,导致波形畸变;2.控制策略的不合理,如触发脉冲的宽度、相位等参数设置不当,也会引起波形畸变;3.电感、电阻等元件的参数选择不当,可能使得谐波电流过大,进一步加剧波形畸变。
四、解决方案及优化策略针对以上原因,我们可以采取以下措施进行优化:1.选择合适的晶闸管触发方式,如采用双脉冲触发,可以减小谐波的产生;2.调整触发脉冲的宽度和相位,使其尽量与晶闸管的导通角度相匹配,降低波形畸变;3.合理选择电感、电阻等元件的参数,以减小谐波电流的影响;4.采用滤波器等被动元件对输出电压进行滤波,降低波形畸变。
五、总结与展望三相桥式全控整流电路的波形畸变问题是电力电子领域中的一项常见挑战。
通过深入分析其产生原因,并采取相应的优化策略,可以有效降低波形畸变,提升电路的性能和稳定性。
三相桥式全控整流电路反相序工作的仿真
三相桥式全控整流电路反相序工作的仿真雷新颖【摘要】三相桥式全控整流电路反相序工作是调试中常见状态。
为了对此状态下整流电路的工作过程进行分析,采用Matlab/simulink软件对此进行了仿真。
结果表明,在控制角(α)从0°到180°的增加过程中,反相序输出电压波形出现了反复,输出电压平均值(U d )出现两次最大值。
通过分析反相序对触发信号的影响,对此现象进行了解释,并得到Ud的计算公式。
%Three-phase bridge controlled rectifier working in negative phase sequence is a common state in shakedown test .For analyzing the working state ,it is simulated by Matlab/simulink .The result shows that the output voltage wave appears repeatedly with the increase of the control angle (α) from 0°to 180° ,an d the maximum output voltage average value(Ud) appears two times .It is explained by analyzing the effect of negative phase sequence to trigger signal ,and the formulation of Ud is found .【期刊名称】《西安航空技术高等专科学校学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P45-47)【关键词】三相桥式全控整流;反相序;仿真;Matlab/simulink【作者】雷新颖【作者单位】西安航空学院电气学院,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TM931 引言三相桥式全控整流电路常采用双脉冲触发方式。
同步发电机三相桥式全控整流电路仿真
【 摘
要 】利 用 M T B软件 中的电力 系统工具葙来设计 同步发 电机励磁 系统的三相桥 式全控整 流电路 ,以阶跌信 号的 AI A
叠加实现触发角控制逻辑,并根据晶闸管的数学模型,以触发脉冲的有无来仿真晶闸管的工作状态。给出晶闸管正常运行
和烧断情  ̄TC整流 电压及 电流输 出。仿 真结果表 q ,晶闸管的触发 角越 大,整流 电压 的平 均值越 小;晶闸管烧 断后 ,整 , J t
算 、建模仿真 以及信息工程系统的设计开发上已经
励磁系统 一大中型 同步发电机励磁 系统技术要求 成为航空航天 、金融财务 、机械化工 、电信 、教育 A L B工具箱是 ( BT493 97 》 中规定 : “ G /70 .一l ) 9 严禁发 电机在手 等各个行业内的首选设计工具 。M T A
可 以起 到一 定 的补 充 。
2 )晶闸管模型 ①状态 l ——正常状态 晶闸管导通的条件是 :阳阴极间必须施加正 向
Hale Waihona Puke 电压 ,触发极有触发脉冲,即:
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3 三相桥式全控整流电路原理
磊 同 穆 步相 _ 触 _ j 发
流 电压波形 不变,但整流输 出电压 的脉 动频率随晶闸管的烧断个数而相 应 变化 ,整流 电流的变化 与 负载特性有关 ,并经过
一
定周期后进入稳 态。图 7幅。
【 关键词】三相桥式全拉整流 同步发电机 M TA /m lk 烧断仿真 A LBS un i l
1 引 言
同步发电机励磁系统是向发电机供给励磁电流 的系统 ,是发电机组主要 自 动控制 系统之一,包括
态 删。
单便捷 ,对工程人员本身计算机操作与编程的熟练
三相桥式全控整流电路仿真
题目:三相桥式全控整流电路仿真利用simpowersystems建立三相全控整流桥的仿真模型。
输入三相电压源,线电压380V,50Hz,内阻0.001欧姆。
使用“Universal Bridge”模块。
1、带电阻负载的仿真。
负载为电阻1欧姆。
仿真时间0.2s。
改变触发角alpha,观察并记录alpha=30 90 120 度时Ud、U vt1、Id的波形。
并画出电路的移相特性Ud=f(alpha)。
(1)alpha=30Utv1Id(2)alpha=90度(3)alpha=120度(4) 电路的移相特性Ud=f(alpha)2、带阻感负载的仿真。
R=1欧姆,L=10mH,仿真时间0.2s。
改变触发角alpha,观察并记录alpha=30 60 90 度时Ud,U vt1,Id的波形。
并画出电路的移相特性Ud=f(alpha)。
(1) alpha=30度(2) alpha=60度(3) alpha=90度(4) 电路的移相特性Ud=f(alpha)。
3、带阻感负载,R=1欧姆,L=10mH,仿真时间0.2s。
当触发角为30度时,从第六个周期开始移去A相上管的触发脉冲,观察并记录移去触发脉冲后Ud,Uvt,Id的波形。
并分析故障现象。
仿真图:分析故障现象:从第六个周期开始移去A相上管的触发脉冲后,晶闸管VT1因为没有触发信号不能导通,Uab、Uac变得不正常,所以输出Ud每6个波就有2个波形不对。
Uvt1去除脉冲之后由于不能导通,Uvt1=Ud+Ua.输出电流Id由于电压的波动变大且一个管子不能导通,电流变小,纹波变大。
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三相桥式全控整流电路仿真专业:班级:姓名:学号:指导教师:摘要: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。
本文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,对三相电源电压、电流以及负载特性进行了动态仿真与研究,并且对三相电源电流以及负载电流、电压进行FFT分析。
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,从而为电力电子技术课程实验提供了一种较好的辅助工具。
关键词:Matlab;整流电路;动态仿真;建模三相桥式全控整流电路分析(电阻负载)1 主电路结构及工作原理1.1 原理图u d4622图1 三相桥式全控整流电路原理图(电阻负载)1.2工作原理三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT4,VT6,VT2)的串联组合。
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通,构成电流通路,因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通,必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲,所以触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。
宽脉冲触发要求触发功率大,易使脉冲变压器饱和,所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲;每隔π/3换相一次,换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行,但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方法使每个周期6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6;共阴极组VT1,VT3,VT5的脉冲依次相差2π/3;同一相的上下两个桥臂,即VT1和VT4,VT3和VT6,VT5和VT2的脉冲相差π,给分析带来了方便;当α=0°时,输出电压Ud一周期的波形是6个线电压的包络线,所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍,比三相半波电路高1倍,脉动减小,而且每次脉动的波形都一样,故该电路又可称为6脉动整流电路。
α>0°时,Ud 的波形出现缺口,随着α角的增大,缺口增大,输出电压平均值降低。
当α=2π/3时,输出电压为零,所以电阻性负载时, α的移相围是0~2π/3;当0≤α≤π/3时,电流连续,每个晶闸管导通2π/3;当π/3≤α≤2π/3时,电流断续,每个晶闸管导通小于2π/3。
α=π/3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。
2 三相桥式全控整流电路建模仿真2.1建模根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink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。
用6个GTO构成整流桥,实现交流电压到直流电压的转换。
pulse generator产生整流桥的触发脉冲,且从上到下分别给1~6号晶闸管触发脉冲。
图2 三相桥式全控整流电路仿真电路2.2模型参数设置(1)三相电源UA、UB和UC仿真参数设置:电压峰值为380V,频率为50Hz,相位分别为0°、-120°、120°。
(2)三相晶闸管整流器参数使用默认值。
(3)RLC负载仿真参数设置:R=10Ω。
(4)脉冲发生器仿真参数设置:频率50Hz,脉冲宽度取10°,选择双脉冲触发方式。
(5)控制角仿真参数设置:设置为0°、30°、60°、75°、90°。
另外,仿真时间可以按需要设置,是任意的,时间长观察到的波形多,计算花费的时间也多。
一般电阻负载2个电源周期后电路已进入稳态,电感负载因为电流有上升时间,仿真时间也需要长一些,本例设为0.06s。
仿真算法采用ode23tb。
3 仿真结果及其分析a. 触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下图3 α=0°三相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)b.触发角α=30°,MATLAB仿真波形如下图4 α=30°三相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)c.触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下图5 α=60°三相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)d.触发角α=75°,MATLAB仿真波形如下图6 α=75°三相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)e.触发角α=90°,MATLAB仿真波形如下图7 α=90°三相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)4 小结本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上,利用MATLAB面向对象的设计思想和电气元件的仿真系统,建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型,并对其进行了仿真研究。
在对三相桥式全控整流电路带电阻负载时的工作情况进行仿真分析的基础上,验证了当触发角0°≤α≤60°,负载电流是连续的;当α≥60°时,负载电流不连续;同时也验证了三相桥式全控整流电路触发角α的移相围是0°~ 120°。
通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。
5 FFT分析5.1 当触发角α=0°时,三相电源电流Ia、Ib、Ic及负载电流Id和负载电压Vd的FFT分析a.触发角α=0°,a相电流FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图8 α=0°三相电源电流Ia FFT分析结果(电阻性负载)b.触发角α=0°,b相电流FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图9 α=0°三相电源电流Ib FFT分析结果(电阻性负载)c.触发角α=0°,c相电流FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图12 α=0°负载电压Vd FFT分析结果(电阻性负载)5.2 当触发角α=75°时,三相电源电流Ia、Ib、Ic及负载电流Id 和负载电压Vd的FFT分析a.触发角α=75°,a相电流FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图13 α=75°三相电源电流Ia FFT分析结果(电阻性负载)b.触发角α=75°,b相电流FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图14 α=75°三相电源电流Ib FFT分析结果(电阻性负载)c.触发角α=75°,c相电流FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图15 α=75°三相电源电流Ic FFT分析结果(电阻性负载)d.触发角α=75°,负载电流Id FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图16 α=75°负载电流Id FFT分析结果(电阻性负载)e.触发角α=75°,负载电压Vd FFT分析如下Selected signal: 3 cycles. FFT window (in red): 1 cycles图17 α=75°负载电压Vd FFT分析结果(电阻性负载)三相桥式全控整流电路分析(阻感负载)1 主电路结构及工作原理1.1 原理图VT VT VT dVT VT VT462d2u d图18 三相桥式全控整流电路原理图(阻感负载)1.2工作原理三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT4,VT6,VT2)的串联组合。
2 三相桥式全控整流电路建模仿真2.1 建模根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink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。
用6个GTO构成整流桥,实现交流电压到直流电压的转换。
pulse generator产生整流桥的触发脉冲,且从上到下分别给1~6号晶闸管触发脉冲。
图19 三相桥式全控整流电路仿真电路2.2 模型参数设置(1)三相电源UA、UB和UC仿真参数设置:电压峰值为380V,频率为50Hz,相位分别为0°、-120°、120°(2)三相晶闸管整流器参数使用默认值。
(3)RLC负载仿真参数设置:R=10Ω、L=0.01mH。
(4)脉冲发生器仿真参数设置:频率50Hz,脉冲宽度取10°,选择双脉冲触发方式。
(5)控制角仿真参数设置:设置为0°、30°、45°、60°、75°、90°。
另外,仿真时间可以按需要设置,是任意的,时间长观察到的波形多,计算花费的时间也多。
一般电阻负载2个电源周期后电路已进入稳态,电感负载因为电流有上升时间,仿真时间也需要长一些,本例设为0.06s。
仿真算法采用ode23tb。
3 仿真结果及其分析a. 触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下图20 α=0°三相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)b. 触发角α=30°,MATLAB仿真波形如下图21 α=30°三相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)c. 触发角α=45°,MATLAB仿真波形如下图22 α=45°三相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)d. 触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下图23 α=60°三相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)e. 触发角α=75°,MATLAB仿真波形如下图24 α=75°三相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)f. 触发角α=90°,MATLAB仿真波形如下图25 α=90°三相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)4小结本文对三相桥式全控整流电路进行了理论分析,利用MATLAB面向对象的设计思想和自带的电力系统工具箱,建立了基于MATLAB-simulink的三相桥式全控整流电路仿真模型,并对其进行比较研究。