三相半波整流电路谐波和无功功率仿真.

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二 〇 一 四 年 六 月

本科毕业设计说明书 学校代码： 10128 学 号：201011202035

题 目：三相半波整流电路谐波及无功功率 的仿真 学生姓名： 学 院：电力学院

系 别：电力系 专 业：电气工程及其自动化 班 级： 指导教师：张利宏

摘要

随着电力电子技术的迅速发展，电力电子装置的工业市场和应用领域正在不断的扩大，越来越多的电气设备对取用的电能形式和对功率流动的控制与处理提出了新的要求。作为供电电源和用电设备之间的必不可少的非线性接口，在实现功率控制和处理的同时，所有电力电子装置都不可避免的产生非正弦的波形，向电网注入谐波电流，且随着功率变换装置的容量的不断增大、使用数量的迅速上升和控制的多样化等，对电气环境形成了一大公害。

而在电力电子领域中，和三相桥式整流电路相比，三相半波整流电路的无功功率和谐波的研究资料是非常少的，因为三相半波整流电路的变压器会产生直流磁化。本设计针对三相半波整流电路进行Matlab/Simulink仿真，对三相半波电路的谐波和无功功率有了深层次的分析，利用仿真所得结果为补偿装置提供了数据依据。

关键词：三相半波整流电路；谐波；无功功率；Matlab/Simulink仿真

Abstract

With the development of the power electronic technology ,power electronic equipment industry market and application fields are constantly expanding,More and more electrical equipmentput put forward the new requirements for taking the form of electricity and power flow’s control and processing.As a nonlinear interface between power supply and power equipment, in the realization of power control and processing , all of the power electronic device will produce non-sinusoidal waveforms are inevitable.with the increase of testing the capacity of power transformation device and using a rapid rise in the number of the diversification of control, injecting harmonic current to the grid cause a big public hazard of electrical environment.

And in the field of power electronics, compared with three-phase bridge rectifier circuit,three phase half-wave rectifier circuit of reactive power and harmonic research is very few because of the three phase half-wave rectifier circuit transformer dc magnetization.This design in view of the three phase half-wave rectifier circuit with Matlab/Simulink,the three-phase half wave circuit of harmonic and reactive power with deep analysis, using the simulation results for compensating device provides a data basis.

目录

引言 (1)

第一章三相半波整流电路 (2)

1.1三相半波整流电路概述 (2)

1.2三相半波整流电路原理（阻感负载） (2)

1.2.1三相半波阻感负载整流电路原理波形（α≤30°） (2)

1.2.2三相半波阻感负载整流电路原理波形（α＞30°） (3)

第二章整流电路的谐波及无功功率 (5)

2.1 无功功率的概念 (5)

2.2 谐波的概念 (5)

2.3 谐波和无功功率分析基础 (6)

2.3.1 谐波分析基础与计算 (6)

2.3.2无功功率分析基础与计算 (9)

2.4 无功功率的补偿方法 (11)

第三章三相半波整流电路谐波与无功功率的MATLAB仿真 (13)

3.1 MATLAB/ Simulink简介 (13)

3.1.1 Simulink仿真环境 (13)

3.1.2 Simulink的基本操作 (14)

3.2 三相半波整流电路谐波与无功功率的MATLAB仿真 (15)

3.2.1 三相半波整流电路谐波及功率因数的MATLAB仿真模型 (15)

3.2.2 三相半波整流电路谐波及功率因数的MATLAB仿真（α=30°） .. 18

3.2.3 三相半波整流电路谐波及功率因数的MATLAB仿真（α=60°） .. 21

3.2.4 三相半波整流电路谐波及功率因数的MATLAB仿真（α=90°） .. 22

3.3三相半波整流电路的谐波及无功功率分析 (23)

3.3.1 α=30°FFT模块的分析计算 (23)

3.3.2 α=60°FFT模块的分析及计算 (24)

3.3.3 α=90°FFT模块的分析及计算 (25)

3.3.4 不同触发角FFT分析与计算总结 (26)

结论 (27)

参考文献 (28)