三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结三相桥式全控整流电路是一种常用于工业领域的电力电子装置，它可实现对高压交流电进行整流，将其转化为直流电供给负载。
在本文中，我们将使用MATLAB 软件进行仿真分析，并一步一步解答相关问题。
【第一步：建立电路模型】首先，我们需要建立三相桥式全控整流电路的模型。
在MATLAB中，我们可以使用Simulink来进行电路建模。
打开Simulink界面，选择建立一个新的模型文件。
然后，选择信号源模块，设置输入电压的参数，例如频率、幅值等。
接下来，选择桥式全控整流电路模块，设置电路的参数，如电阻、电感、电容等。
最后，建立一个输出信号的示波器，以便观察电路中各节点的电压和电流波形。
【第二步：参数设置】在进行仿真前，我们需要设置电路的参数。
在三相桥式全控整流电路中，常见的参数有：输入电压的频率和幅值、电压和电流传感器的增益、电阻和电容的数值等。
根据实际需求，选择合适的数值进行设置。
【第三步：电路仿真】设置好电路的参数后，我们可以开始进行仿真分析了。
在Simulink界面，点击“运行”按钮，MATLAB将根据设置的参数自动进行仿真计算，得到电路中各节点的电压和电流波形。
同时，仿真过程中，Simulink还会显示实时的仿真结果，以便我们观察电路的动态特性。
【第四步：结果分析】得到仿真结果后，我们可以进行结果分析。
首先，观察电路中各节点的电压波形，了解电路的工作状态和稳定性。
然后，计算电路中的电流波形，分析电路的功率损耗和能效等指标。
最后，将仿真结果与实际应用需求进行对比，评估电路的性能和可靠性。
【第五步：参数优化】在分析结果的基础上，我们可以对电路的参数进行优化。
通过调节电路的电阻、电容等参数，以达到更好的性能指标。
在MATLAB中，我们可以使用优化算法进行参数优化，例如粒子群算法、遗传算法等。
经过优化后，再次进行仿真验证，评估优化效果。
综上所述，通过MATLAB软件进行仿真分析，可以快速、准确地评估三相桥式全控整流电路的性能指标。
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的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告
基于matlab 的三相桥式PWM 逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1. 深入理解三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理。
2. 使用 simulink 和 simpowersystem 工具箱搭建三相桥式 PWM 逆变电路的仿真框图.3. 观察在 PWM 控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4. 分别改变三角波的频率和正弦波的幅值, 观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍BSi∏* WIVt正弦波， 电路常用到的正弦信号模 块，双击图标,在弹出的窗 口中调整相关参数。
其信号 生成方式有两种：Time based 和SamPle based .OKCancelHelPI,J3. E E 示波器，其模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在 一个坐标轴中显示。
2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器，产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。
⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm ： RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ） input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ，t e S Kelatianal OPeratclr ：∖-∣ 。
基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真
关键词：PWM；状态空间法；Simulink
Abstract
Thecontroltechnologyof the PWM inverter circuitis the most widely used ,the vast majorityof theinverter circuit applications noware PWM inverter circuit.In order to analyze the circuit of the PWM inverter,Firstlyestablished the required modelofPWM inverter circuit, and the working principle ofthe three-phase PWM inverter control circuit and the circuit is analyzedon the basis of the LC filter circuits and load R-L.Analysis of this circuit is to take the state space method,namely the establishment of the state space expression to get the working status of this circuit by analyzing the state space expression.
ifrob==n
disp('System is observable')
三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真
三相桥式全控整流及逆变电路matlab仿真电⼒电⼦技术课程设计系别：⾃动化系专业：⾃动化班级：1120393⼩组成员：费学智（25）薛阳（43）指导⽼师：周敏⽇期：2013年12⽉13⽇⽬录1.简要背景概述 (3)2.⼯作原理介绍 (3)3.主电路设计 (4)4. simulink仿真系统设计 (5)5.仿真结果分析 (7)6.总结（收获与体会） (17)7参考⽂献 (17)⼀简要背景概述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。
六个晶闸管分别由按⼀定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发⾓时，相应的输出电压平均值也会改变，从⽽得到不同的输出。
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。
三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变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以及全控逆变电路理论基础，采⽤Matlab 的仿真⼯具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进⾏仿真，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和三相桥式全控逆变电路的⼯作原理。
三相桥式全控整流电路的Matlab仿真及其故障分析资料讲解
三相桥式全控整流电路的M a t l a b仿真及其故障分析三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析摘要：设计一种以三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真及其故障分析。
以三相桥式全控整流电路为分析对象，利用Matlab/Simulink环境下的SimPowerSystems仿真采集功率器件在开路时的各种波形，根据输出波形分析整流器件发生故障的种类，判断故障发生类型，确定发生故障的晶闸管，实现进一步故障诊断。
运用matlab中的电气系统库可以快速完成对三相整流电路故障仿真，通过分析可以对故障类型给予初步判断，对电力电子设备的开发、运用以及维修有极大的现实意义。
关键词：Matlab；三相整流桥；电力电子故障Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled RectifierZhang lu-xiaCollege of Physics& Electronic Information Electrical Engineering &Automation No: 060544076Tutor: Wu yanAbstract: the article introduces a design of Matlab Simulation and Trouble Analysis of the Three-Phase Full-Bridge Controlled Rectifier. using the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit for analysis, the output waveform in each kind of fault can be simulated through the circuit with the SimPower Systems under the Matlab/Simulink surroundings, for sure the SCR of having troubles in order to fulfill further trouble diagnoses. it can finish Matlab Simulation ahout electrical system1quickly and fulfill further trouble diagnoses. it will play an important role in the field of electric power & electron on equipment exploration and maintenance..key words: Matlab; three-phase rectifier bridge; power electronics trouble目录1 引言 (3)2 三相全控整流电路 (4)2.1 整流器件 (4)2.2 整流原理 (4)2.2.1 触发脉冲 (5)2.2.2 带电阻负载时的工作情况 (6)2.2.3 带阻感负载时的工作情况 (8)3 三相桥式全控整流电路仿真建模 (10)3.1 仿真模块 (10)3.1.1 交流电压源模块 (10)3.1.2 选择开关 (10)3.1.3 晶闸管的仿真模型 (11)3.1.4 同步6脉冲触发器的仿真模型 (12)3.1.5 常数模块参数的设置 (13)3.1.6 通用桥设置 (13)3.1.7 显示模块 (14)3.2 三相全控整流电路的matlab仿真 (14)3.2.1 带电阻负载的仿真 (14)3.2.2 阻感负载的仿真 (16)4 故障分析 (17)5 结束语 (18)1 引言在电力、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。
《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真
《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。
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，并证明该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点。
二、原理分析(设计理念)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(VTI,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内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r,给分析带来了方便。
三、过程论述：3.1主电路原理分析：利用simpowersystems建立三相全控整流桥的仿真模型。
输入为三相交流电压源，线电压为380v,50Hz内阻为0.001Ω。
用“Univesal Brdge”模块实现三相晶闸管桥式电路。
在Simpowerysem xra Lbrary/Control Blocks 中的“Synchronized 6-Pulse Generaor”模块可以直接用以产生三相桥式全控电路的六路触发脉冲，该模块的“alpha deg"口输入触发角，其余三个输入为三个线电压，在对话框中将其频率设为50Hz。
《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。
采用MatlabSimulink对三相桥式全控整流电路的仿真和故障分析
2 建模及仿真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图2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Thyristor构成整流桥，实现交流电压到直流电压的转换。
6个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。
2．2 参数设置及仿真三相电源的相位互差120°，交流峰值电压为l00 V，频率为60 Hz。
晶闸管的参数为：Rn=O．001 Ω，Lon=0．000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250×10-9。
负载电阻性设R=45 Ω，电感性负载设L=1 H。
脉冲发生器脉冲宽度设置为脉宽的50 ％，脉冲高度为5 V，脉冲周期为0．016 7 s，脉冲移相角随着控制角的变化对“相位角延迟”进行设置。
(1)根据三相桥式全控整流电路的原理图，对不同的触发角α会影响输出电压进行仿真，负为阻感特性。
从以上仿真波形图可知改变不同的控制角，输出电压在发生不同的变化。
(2)由于高压强电流的情况，整流电路晶闸管很容易出现故障。
假设以下情况对故障现象进行仿真分析，当α=30°，负载为阻感性时，仿真分析故障产生的波形情况。
只有一个晶闸管故障波形如图6所示。
同一相的两个晶闸管故障波形如图7所示。
不同桥且不同相的两个晶闸管发生故障时的仿真波形如图8所示。
从以上故障仿真波形图来看，不同的晶闸管出现故障时，产生的波形图是不一样的，所以，通过动态仿真能有效知道整流电路出现故意时候的工作情况，同时也加深对三相全控整流电路的理解和运用。
基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究
基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究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。
1 电路的构成及工作特点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(VT1，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内6 个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共阴极组T1，T3，T5 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=O时，输出电压Ud 一周期内。
三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB仿真
三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB 仿真5.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理和仿真模型5.1.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理实验线路如图5-1及图5-2所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l 、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
集成触发电路的原理可参考有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图中的R 用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感Ld 在DJK02面板上，选用700mH ，直流电压、电流表由DJK02获得。
在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压R图5-1 三相桥式全控整流电路实验原理图R图5-2 三相桥式有源逆变电路实验原理图变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am 、Bm 、Cm,返回电网的电压从高压端A 、B 、C 输出，变压器接成Y/Y 接法。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。
其交流侧由三相电源供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。
三相桥式整流电路主回路接线图如图所示。
完整的三相桥式全控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。
六个晶闸管依次相隔60°触发，将电源交流电整流为直流电。
5.1.2三相桥式整流及有源逆变电路的仿真模型三相桥式整流电路及有源逆变的仿真使用了MATLAB模型库中的三相桥和触发集成模块，建立该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型，设置模型参数和观测仿真结果等几个主要阶段，叙述如下：1. 建立仿真模型（1）首先建立一个仿真的新文件。
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。
《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真
《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路仿真一、选题背景说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求，简述本设计的指导思想。
解：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，并对其带电阻负载与阻感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。
主要问题输出负载分别是触发角为30°和90°时的电阻负载，触发角为30°、60°、90°时的阻感负载。
要求完成仿真模型图和仿真波形图，其中波形图包括输出电流，输出电压，晶闸管电压。
利用simpowersystems建立三相全控整流桥的仿真模型。
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，一组为共阴极接线，另一组为共附极接线。
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真流磁势，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，提高了变压器绕组的利用率。
共阴极组为阴极连接在一起的3个晶闸管(T1、T3、T5)，共阳极组为阳极连接在一起的3个晶闸管(T2、T4、T6)，导通顺序为T1→T2→T3→T4→T5→T6。
自然换向时，每时刻导通的两个晶闸管分别对应阳极所接交流电压值最高的一个和阴极所接交流电压值最低的一个。
假设将电路中的晶闸管换作二极管，相当于晶闸管触发角α=0时，电路波形各晶闸管均在自然换相点换相。
共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通，共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低的一个导通。
任意时刻共阳极组和共阴极组中各有一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。
三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真资料
学号200925030208中州大学毕业设计（论文）题目三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真学院专业电气自动化技术年级班级普招2班学生姓名指导教师时间2012/4/12中州大学工程技术学院毕业设计（论文）任务书专业__电气自动化技术年级09级班级普招2班指导老师路银川学号__________200925030208___ 学生__孙长兴毕业设计（论文）题目三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法、成果形式，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）1、设计三相桥式全控整流电路（分别带电阻性负载和电感性负载），并对其进行理论分析。
2、对三相桥式全控整流电路进行仿真，验证仿真结果和理论结果是否相符；3、对三相桥式有源逆变电路（带电感性负载）进行仿真分析；4、在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障时观测主电路的各电压波形。
成品形式：1、论文一份2、硬件图（零号图纸）一张指导老师：日期：年月专业（教研室）审批意见：审批人签名：日期：年月目录摘要电力电子技术的应用已深入到国家经济建设，交通运输，空间技术，国防现代化，医疗，环保和人们日常生活的各个领域。
进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛。
以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一，有人预言，电力电子技术和运动控制一起，将和计算机技术共同成为未来科学的两大支柱。
本文分析了三相有源逆变电路的工作原理以及控制方法，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，为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
AbstractT he application of power electronics technology into the national economic construction, transportation, space technology, the modernization of national defense, health care,environmental protection and people's daily lives in various fields. More extensive application of power electronics technology in the new century. Computer as the core of information science will be one of the science and technology play a leading role in the21st century, Some people predict that, with power electronics and motion control, and computer technology together to become the two pillars of the future science.This paper analyzes the working principle of the three-phase active inverter circuit and control method, Using Simulink for modeling three-phase bridge full-controlled rectifier circuit。
《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》
温馨小提示：本文主要介绍的是关于《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》的文章，文章是由本店铺通过查阅资料，经过精心整理撰写而成。
文章的内容不一定符合大家的期望需求，还请各位根据自己的需求进行下载。
本文档下载后可以根据自己的实际情况进行任意改写，从而已达到各位的需求。
愿本篇《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》能真实确切的帮助各位。
本店铺将会继续努力、改进、创新，给大家提供更加优质符合大家需求的文档。
感谢支持！(Thank you for downloading and checkingit out!)《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》一、引言背景及意义随着电力电子技术的发展，三相桥式整流器在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
作为一种高效、可靠的电力转换装置，三相桥式整流器广泛应用于工业生产、电力传输和新能源等领域。
然而，传统的机械式整流器存在维护成本高、故障率高、效率低等问题，已无法满足现代电力系统对高效、稳定、可靠的需求。
因此，研究一种新型的三相桥式整流器具有重要的现实意义。
国内外研究现状目前，国内外学者对三相桥式整流器的研究主要集中在以下几个方面：一是整流器拓扑结构的研究，如采用开关器件、变压器、滤波器等元件的不同组合方式；二是控制策略的研究，如PWM控制、相位控制、脉宽调制控制等；三是整流器性能优化，如提高转换效率、降低开关损耗、减小电磁干扰等。
近年来，随着电力电子器件的不断发展，如IGBT、MOSFET等，三相桥式整流器的性能得到了显著提高。
同时，仿真软件如MATLAB在电力系统仿真中的应用也日益广泛。
利用MATLAB进行三相桥式整流器的仿真研究，可以有效地优化整流器的设计，提高整流器的性能。
研究目的与意义本研究旨在利用MATLAB环境，对三相桥式整流器进行仿真研究与实现。
主要研究内容包括：一是分析三相桥式整流器的原理及其工作特性；二是搭建三相桥式整流器的仿真模型，并对其进行仿真验证；三是针对整流器的性能优化，设计相应的控制策略，并验证其有效性。
《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、选题背景科技不断革新，生产力不断发展，整流电路越来越被广泛应用在自动控制系统测量系统和发电机动磁系统等领域口。
经常使用的三相整流电路包括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，因为整流电路由晶闸管、电阻、电感、电容等多种电子器件组成，又涉及到直流信号、触发信号和交流信号，所以用常规方法分析整流电路就会显得繁琐，对实验环境的要求也十分苛刻，致使实验、分析过程显得棘手。
在MATLAB中可以通过Simulink实现对电路拓扑结构的搭建能够直观的看到电路运行后的结果，在MATLAB中通过对话框可以按照要求对原器件的参数进行修改，并且得到相应的运行结果，可以让实验人员直接进行分析实验结果，不需要通过复杂的编程来得到结果。
将MATLAB的动态仿真功能应用到实践教学中，可以使学生直观地观察到波形随着电路参数的修改而产生相应的变化，大大提高了学生学习电力电子技术的热情。
又能够提高学生的动手操作能力，在实战中检验所学的理论知识，将所学的知识得到进一步巩固，提高学生的综合能力。
二、原理分析(设计理念)三相桥式全控整流电路交流侧由三相电源供电。
三相整流电路适用于整流电路中有比较大的电阻、电感或电容，或者用户需要交流电经过整流电路转换的直流电压具有容易滤波、小脉动的特性。
三相桥式全控整流电路的拓扑结构如图 2.1所示。
为了减少整流电路里的三次谐波对电网的干扰，将变压器接成星（二次侧〉-三角（一次侧）的连接方式。
如下图所示，晶闸管1、晶闸管3和晶闸管5的阴极连接到一起，把VTI、VT3、VT5称为共阴极组；晶闸管2、晶闸管4、晶闸管6的阳极连接到一起，把VT2、VT4、VT6称为共阳极组。
将共阴极组的晶闸管1、晶闸管3、晶闸管5和共阳极组的晶闸管4、晶闸管6、晶闸管2分别与三相电源的a相、b相、c相连接，这样做的目的是使三相桥式整流电路的6个晶闸管导通顺序是从晶闸管1到晶闸管6依次导通，方便记录、观察与分析。
三相桥式全控整流及有源逆变电路仿真
三相桥式全控整流及有源逆变电路一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
（3）整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。
二、实验原理在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不可控整流及心式变压器可在实验装置上获得。
三相桥式全控整流电路的计算公式如下：Ud=2.34U2cosa (0~60o))] (60~120o)Ud=2.34U2[1+cos(α+π3三相桥式有源逆变电路计算公式如下：Ud=2.34U2cos(180o-β)三、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)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各电压波形。
四、实验仿真三相桥式全控整流系统模型图相关参数设置：（1）交流电压源的参数设置：三相电源的相位互差120o，设置交流峰值相电压为141.4V、频率为50Hz。
（2）负载的参数设置：R=45Ω,L=0H,C=inf（3）通用变换桥参数设置：（4）同步6脉冲触发器的参数设置：（5）常数模块参数设置：观察三相电源电压，三相电源电流，触发信号，负载电流，负载端电压的波形：1.带电阻性负载的仿真（1）控制角为60o时的波形图:（2）控制角为90o时的波形图：（3）控制角为120o时的波形图：2.带电阻电感性负载的仿真负载参数设置：R=45Ω,L=1H,C=inf(1)控制角为60o时的波形图：(2)控制角为90o时的波形图：(3)控制角为120o时的波形图：3.有源逆变带电阻电感性负载的仿真负载参数设置如下：R=45Ω,L=1H,C=inf与负载串联的反电势DC设置为100V(1)控制角为120o时(2)控制角为150o时4.计算Id有效值：5.计算功率因数：6.编写程序，绘制u d（α）曲线:程序：a0=1:5:91;Vd=[];for ii=1:1:19;a=a0(ii);sim('shiyan5',[0,0.1]);Vd=[Vd,Ud(end)];endplot(a0,Vd);负载为电阻电感性负载时u d（α）曲线图（α为0~90o）：。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力电子技术课程设计系别：自动化系专业：自动化班级：1120393小组成员：费学智（25）薛阳（43）指导老师：***日期：2013年12月13日目录1.简要背景概述 (3)2.工作原理介绍 (3)3.主电路设计 (4)4. simulink仿真系统设计 (5)5.仿真结果分析 (7)6.总结（收获与体会） (17)7参考文献 (17)一简要背景概述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。
六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。
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。
三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变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以及全控逆变电路理论基础，采用Matlab 的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进行仿真，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和三相桥式全控逆变电路的工作原理。
二工作原理介绍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。
6 个晶闸管导通的顺序是按 VT6 –VT1 → VT1 –VT2 → VT2 –VT3 → VT3 –VT4 → VT4 –VT5 → VT5 – VT6 依此循环，每隔60 °有一个晶闸管换相。
为了保证在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，采用了双脉冲触发电路，在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔为60 °。
三相桥式全控整流电路用作有源逆变时，就成为三相桥式逆变电路。
由整流状态转换到逆变状态必须同时具备两个条件：一定要有直流电动势源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的 a ＞90 °，使 U d 为负值。
所谓逆变，就是要求把负载（电机）吸收的直流电能转变为交流电能反馈回电网。
三相桥式有源逆变电路实质上是三相桥式可控整流电路工作的一个特定状态，三相桥式逆变。
要使整流电路工作于逆变状态，必须有两个条件：(1)变流器的输出Ud能够改变极性。
因为晶闸管的单向导电性，电流Id不能改变方向，为了实现有源逆变，必须去改变Ud 的电极性。
只要使变流器的控制角α>90°即可。
(2)必须要有外接的直流电源E，并且直流电源E也要可以改变极性，并且|E|>|Ud|。
上述条件必须同时满足，才能实现有源逆变。
三相桥式全控整流电路用作有源逆变时，就成为三相桥式逆变电路。
由整流状态转换到逆变状态必须同时具备两个条件：一定要有直流电动势源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的 a ＞90 °，使 U d 为负值三、主电路设计（1）主电路原理图设计。
图1三相全控桥整流电路原理图图2 三相全控桥有源逆变电路图（2）主电路计算及元器件参数选型在整流电路中，分别观察触发角α为0度、30度、60度的波形图。
在逆变电路中，分别观察触发角α为90度、120度的波形图。
四、Simulink仿真系统设计（1）电路模型的建立图3 三相全控桥整流电路系统模型图4 三相全控桥式逆变电路系统模型（2）各元器件的介绍图三整流电路中的元器件和图四逆变电路中的元器件基本相同，不同在于整流电路中使用的是电阻负载或阻感负载，而逆变电路中在交流侧接入了外接电源。
其余基本相同。
（3）模型参数的设置整流电路中模块参数设置：三个交流电压源的峰值设置、频率设置、相位设置、阻感设置、脉冲设置等如图。
图5图图7图8（4）仿真参数设置：将开始时间设置为“0”，终止时间设置为“0.05”，算法设置为“ode23tb”。
图9（5）完成以上步骤后开始仿真，分别设置触发角为0度、30度、60度，观察并记录波形图。
图10逆变电路中模块参数设置：三个交流电压源的峰值设置为”220*sqrt(2)V”、频率设置为50HZ，A相B相C相相位分别设置为0度、-120度、-240度，阻感设置1欧、0.01赫兹。
在触发角为90度、120度时进行仿真。
其余参数基本与整流电路时相同，如图：图11（5）仿真结果1）整流电路触发角在0度、30度、60度时的仿真结果：图12图13图14图15 2）逆变电路触发角在90度、120度时的仿真结果：图17图18图19五仿真结果分析通过以上Matlab仿真研究我们可以得出以下结论：1）三相全控桥式整流电路中：对于纯电阻性负载，当触发角小于等于90°时，Ud波形均为正值，直流电流Id与Ud成正比，并且电阻为1欧姆，所以直流电流波形和直流电压一样。
随着触发角增大，在电压反向后管子即关断，所以晶闸管的正向导通时间减少，对应着输出平均电压逐渐减小，并且当触发角大于60°后Ud波形出现断续。
而随着触发角的持续增大，输出电压急剧减小，最后在120°时几乎趋近于0。
对于晶闸管来说，在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。
移相范围为0~120。
对于阻感性的负载，当触发角小于60°时，整流输出电压波形与纯阻性负载时基本相同，所不同的是，阻感性负载直流侧电流由于有电感的滤波作用而不会发生急剧的变化，输出波形较为平稳。
而当触发角大于等于60°小于90°时，由于电感的作用，延长了管子的导通时间，使Ud波形出现负值，而不会出现断续，所以直流侧输出电压会减小，但是由于正面积仍然大于负面积，这时直流平均电压仍为正值。
当触发角大于90°时，由于id太小，晶闸管无法再导通，输出几乎为0。
工作在整流状态，晶闸管所承受的电压主要为反向阻断电压。
移相范围为0~90。
电感能够使电流输出平稳；在没有续流二极管的情况下，晶闸管的导通时间得到延长，而当加入续流二极管后，电流通过二极管续流，二极管续流功率损耗较小，这时输出电流相对来说就较不加续流二极管时要小，而输出电压相对来说却要大些。
2)三相全控桥式有源逆变电路中：（1）有源逆变是将直流电变成和电网同频率的交流电并送回到电网中去。
逆变的必备条件：a. 变流器的输出Ud能够改变极性，且控制角90<α<180。
b. 有能够改变极性的直流电源E，且E的绝对值大于Ud的绝对值。
（2）利用Matlab中simulink对三相桥式有源逆变电路的仿真结果进行详细分析，并且只需改变负载参数及移相控制角范围就可实现电路的仿真，验证仿真结果的正确性。
（3）最小逆变角的确定：为保证逆变能正常工作，使晶闸管的换相能在电压负半波换相区之内完成换相，触发脉冲必须超前一定的角度，也就是说，逆变角β必须要有严格的限制。
a.换相重叠角γ。
由于整流变压器存在漏抗，使晶闸管在换相时存在换相重叠角γ。
γ值随电路形式、工作电流大小不同而不同，一般选取15°～25°电角度。
b..晶闸管关断时间Tg所对应的电角度δ。
晶闸管从导通到完全关断需要一定的时间，这个时间Tg一般由管子的参数决定，通常为200～300μs，折合到电角度δ约为4°～5.4°。
c.安全余量角θ。
由于触发电路各元件的工作状态会发生变化，使触发脉冲的间隔出现不均匀既不对称现象，再加上电源电压的波动，波形畸变等因素，因此必须留有一定的安全余量角θ，一般为10°左右。
综合以上因素，最小逆变角β≥γ+δ+θ=30°～35°。
六总结（收获与体会）通过仿真和分析，可知三相桥式全控整流电路及逆变电路的输出电压受控制角和负载特性的影响，通过应用Matlab的可视化仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路及逆变电路的仿真结果进行了详细分析，并与常规电路理论分析方法所得到的输出电压波形进行比较，进一步验证了仿真结果的正确性。
采用Matlab／Simulink对三相桥式全控整流电路及逆变电路进行仿真分析，避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程，得到了一种直观、快捷分析整流电路的新方法。
应用Matlab／Simulink进行仿真，在仿真过程中可以灵活改变仿真参数，并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况。
通过这次课程设计，我了解到了整个电力电子装置的研制流程。
在设计主电路、触发电路、保护电路等各个环节中，我不仅对书本上已经学过的知识有了详细地了解，而且还学到了许多书本上没有的知识，对设计中各个环节的关键问题都比以前有了更加全面系统的了解，对某些难以确定的问题，通过查各方面的资料、与同学讨论等方式，基本上能很好地解决。
而本次课程设计也圆满的完成了七参考文献[1]王兆安,刘进军．电力电子技术，第5版,机械工业出版社,2009[2]王波.电力电子技术仿真项目化教程,北京理工大学出版社,2012[3]魏艳君.电力电子电路仿真matlab应用,机械工业出版社,2012。