三相桥式整流电路的matlab仿真电力电子课程设计
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。
电力电子课程设计matlab仿真实验
一．课程设计目的（1）通过matlab的simulink工具箱，掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。
通过设置元器件不同的参数，观察输出波形并进行比较，进一步理解电路的工作原理；（2）掌握焊接的技能，对照原理图，了解工作原理；（3）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；二．课程设计内容第一部分：simulink电力电子仿真/版本matlab7.0（1）DC-DC电路仿真（升降压（Buck-Boost）变换器）仿真电路参数：直流电压20V、开关管为MOSFET（内阻为0.001欧）、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载（20欧）、二极管导通压降0.7V（内阻为0.001欧）、占空比40%。
仿真时间0.3s，仿真算法为ode23tb。
图1-1占空比为40%的，降压后为12.12V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2占空比为60%的，升压后为28.25V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-3•图1-4升降压变换电路（又称Buck-boost电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图1-4(a)所示。
它主要用于要求输出与输入电压反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源工作原理：①T导通，ton期间，二极管D反偏而关断，电感L储能，滤波电容C向负载提供能量。
②T关断，toff期间，当感应电动势大小超过输出电压U0时，二极管D导通，电感L经D向C和RL反向放电，使输出电压的极性与输入电压在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量，得：由的关系，求出输出电压的平均值为：上式中，D为占空比，负号表示输出与输入电压反相；当D=0.5时，U0=Ud；当0.5<D<1时，U0>Ud，为升压变换；当0≤D<0.5时，U0<Ud，为降压变换。
三相桥式全控整流电路matlab仿真实验报告 图文精
实验报告课程名称：电力电子技术实验项目：三相桥式全控整流电路matlab仿真专业班级：自动化1202班姓名：梁卜川学号:120302206实验时间：2014. 12.30比阅时间：亠•实验目的:1.熟悉Matlab仿真软件和Simulink模块库。
2.掌握三相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形二•实验原理(或设计方案)：三相桥式全控整流电路三•实验步骤:三相桥式全控整流电路(1)建立仿真模型* f* E9 ■(2)设置模块参数1)电源参数设置：电压设置为380V，频率设为50Hz。
要注意初相角的设置，a 相的电压源设为0, b相的电压源设为-120, c相的电压源设为-240。
2)负载参数设置：电阻负载：电阻设为5Q,电感为0,电容无穷大inf。
阻感负载：电阻负载：电阻设为45Q,电感为1H,电容无穷大inf。
3)6-脉冲发生器：频率50Hz,脉冲宽度取10 °选择双脉冲触发方式4）三相晶闸管整流器参数设置如下图电阻负载参数设置:阻感负载参数设置:四.实验记录1.三相桥式全控整流电路电阻负载(1)电阻负载302.三相桥式全控整流电路阻感负载(1)阻感负载30°5.实验总结：由于这是第一次接触MATLAB仿真软件，在使用过程中遇到了较多的困难，例如起初存在着找不到器件或器件参数设置有问题的情况，而且发现所使用的MATLAB软件与实验指导书所使用的版本不同，这也造成了不少麻烦。
但通过参考指导书的内容，上网搜索资料以及同学之间的互相交流，最终较圆满的完成了仿真任务，学会了初步使用MATLAB仿真软件的基本操作步骤，更认识到了MATLAB仿真软件的重要性，希望今后里能够更多接触MATLAB仿真，做到熟练使用仿真软件。
三相桥式整流电路的matlab仿真-电力电子课程设计
五邑大学电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真院系信息工程学院专业自动化班级130705学号3113001682学生姓名李上雄指导教师张建民三相桥式整流电路的matlab仿真一、题目的要求和意义利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。
设计意义：整流电路是电力电子技术中最为重要的电路，应用广泛。
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。
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。
利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。
设计目的：1、掌握MATLAB软件中的SIMULIN K仿真。
2、加深对三相桥式整流电路的理解。
实验要求：1、利用示波器观察纯电阻负载时的仿真波形，并将u d、i d、u VT1波形记录下来（触发角选择30°）。
2、利用示波器观察阻感负载时的仿真波形，并将u d、i d、u VT1波形记录下来（触发角选择30°）。
3、故障波形的采集：当触发角为0度时，将晶闸管2断开，查看阻感负载下的输出电压u d的波形，记录下来，并分析故障现象。
二、基本原理三相桥式全控整流电路图如下：图1三相桥式全控整流电路原理图晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6，相位依次差60°；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，相位依次差120°。
基于MATLAB的三相桥式半控整流电路的设计及仿真(精)
学号中州大学毕业设计（论文）题目基于MATLAB 的三相桥式半控整流电路的设计及仿真学院工程技术学院专业电气自动化技术年级 07 班级 07电气学生姓名王惊涛指导教师赵静职称讲师时间 2010年5月8号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___07级____班级 07电气__指导老师__赵静_学号_______200701131011311______学生__ 王惊涛 _____毕业设计（论文）题目毕业设计（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、对三相桥式半控整流电路在带电阻性及电阻电感性负载、不同控制角o 、60o ）下的工作情况进行理论分析；2、对上述电路进行仿真，得到各支路电压及电流的仿真曲线，并验证仿真结果和理论分析是否相符；3、带电感性负载时若去掉平波电抗器，重新对电路仿真，根据仿真结果说明平波电抗器的作用。
电路参数：1、三相对称电源：峰值电压为100V ，频率为25Hz 。
4、电感性负载：R =0.01Ω、L =0.08H成品形式:1、论文一份2、硬件图（零号图纸）一张指导老师：赵静日期：2010年1月专业（教研室）审批意见：审批人签名：日期：年月课题名称：基于MATLAB 的三相桥式半控整流电路的设计及仿真_____ 级班学号_____200701131011311____学生_ _王惊涛__ __指导老师__ 赵静___开题报告内容：（调研资料的准备，设计/论文的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；小组内其他成员的分工；完成设计（论文）所具备的条件因素等。
）一、选题的目的和思路在工业自动控制设备及自动化控制实验装置中, 经常采用三相半控桥整流电路作为不可逆系统的整流电路, 通过一些资料及参考书之分析了一部分输出波形, 为了全面的了解三相半控桥及其中各个不见得作用, 我希望能在完成设计的同时发现原看来忽略的东西, 对自己的知识有一个很好的补充. 二、设计的要求：用MATLAB 对三相桥式半控整流电路在各个控制角下的输出电压电流三、进度安排及完成时间：四、完成论文所要具备的条件：五、预期成果：设计及论文可以在规定的时间内，按照规定来圆满完成指导教师签名：日期：目录摘要 .............................................................- 1 -Abstract .........................................................- 2 - 1 MATLAB 简介 ....................................................- 3 -1.1 MATLAB在整流电路中的应用 ................................ - 3 -1.2 MATLAB的特点 ............................................ - 4 -1.2.1 MATLAB 直观、简单的电气系统SimPowerSystems ......... - 4 -1.2.2 编程效率高 ......................................... - 4 -1.2.3 界面友好，用户使用方便 ............................. - 5 -1.2.4 扩充能力强 ......................................... - 5 -1.2.5 语句简单，内涵丰富 ................................. - 6 -1.2.6 高效方便的矩阵和数组运算 ........................... - 6 -1.2.7 方便的绘图功能 ..................................... - 6 -1.2.8 MATLAB 的“活”笔记本功能 .......................... - 7 - 2 三相桥式半控整流电路分析 .......................................- 8 -2.1 当α为不同值时电路输出电压ud 的波形特点 .................. - 8 -2.2 计算三相桥式半控整流电路（电阻性负载）输出平均电压Ud .... - 8 -2.3 三相桥式半控整流电路的输出波形分析 ....................... - 9 -2.4 三相桥式半控整流电路（电阻性负载）输出平均电压Ud ....... - 12 - 3 电路仿真 ......................................................- 15 -3.1 Simulink软件 ........................................... - 15 -3.2 运行Simulink ........................................... - 16 -3.3 模型仿真及其结果 ........................................ - 23 - 致谢 ............................................................- 26 - 参考文献 ........................................................- 27 -摘要本设计首先简要介绍了MATLAB 的特点以及在整流电路中的应用，通过对三相桥式半控整流电路实例进行分析讨论了三相桥式整流电路在不同控制角在电路带电感性负载和电阻性负载时输出负载电压的变化。
《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
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。
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。
《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。
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。
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。
三相全控桥式整流电路Matlab仿真设计
引言 (1)1三相桥式全控整流电路工作原理 (2)1.1三相桥式全控整流电路特性分析 (2)1.2带电阻负载时的工作情况 (4)1.3晶闸管及输出整流电压的情况 (5)1.4 三相桥式全控整流电路定量分析 (7)2仿真实验 (8)2.1电阻负载仿真 (10)2.2阻感负载仿真 (12)2.3带反电动势阻感负载仿真 (15)3仿真结果分析 (18)4小结 (20)5参考文献 (20)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。
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。
1三相桥式全控整流电路工作原理1.1三相桥式全控整流电路特性分析图1是电路接线图。
三相桥式全控整流电路图是应用最为广泛的整流电路，其电路图如下：图1在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。
《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。
《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》
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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仿真三相桥式整流电路(详细完美)教程文件
M A T L A B仿真三相桥式整流电路(详细完美)目录摘要........................................................................................ - 3 - Abstract .................................................................................. - 4 - 第一章引言 ........................................................................... - 5 - 1.1 设计背景........................................................................ - 5 - 1.2 设计任务........................................................................ - 5 - 第二章方案选择论证 .......................................................... - 8 - 2.1方案分析........................................................................ - 8 - 2.2方案选择........................................................................ - 8 - 第三章电路设计 ................................................................ - 9 - 3.1 主电路原理分析 ............................................................ - 9 - 第四章仿真分析 ............................................................... - 11 - 4.1 建立仿真模型 ............................................................... - 11 - 4.2仿真参数的设置........................................................... - 13 - 4.3 仿真结果及波形分析................................................... - 14 - 第五章设计总结 ................................................................ - 30 - 致谢.................................................................................... - 32 - 参考文献............................................................................... - 33 -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。
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五邑大学电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真院系信息工程学院专业自动化班级130705学号**********学生姓名李上雄指导教师张建民三相桥式整流电路的matlab仿真一、题目的要求和意义利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。
设计意义：整流电路是电力电子技术中最为重要的电路，应用广泛。
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。
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。
利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。
设计目的：1、掌握MATLAB软件中的SIMULIN K仿真。
2、加深对三相桥式整流电路的理解。
实验要求：1、利用示波器观察纯电阻负载时的仿真波形，并将u d、i d、u VT1波形记录下来（触发角选择30°）。
2、利用示波器观察阻感负载时的仿真波形，并将u d、i d、u VT1波形记录下来（触发角选择30°）。
3、故障波形的采集：当触发角为0度时，将晶闸管2断开，查看阻感负载下的输出电压u d的波形，记录下来，并分析故障现象。
二、基本原理三相桥式全控整流电路图如下：图1三相桥式全控整流电路原理图晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6，相位依次差60°；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，相位依次差120°。
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，相位也依次差120°。
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。
以线电压的过零点为时间坐标的零点，当负载为纯电阻负载是，只要触发角少于60，负载电流就能连续。
1、纯电阻负载时的工作情况（0≤α≤120º）假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角︒=0α时的情况。
此时，对于共阴极组的三个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通。
而对于共阳极组的三个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最小的一个导通。
这样，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。
此时电路的工作波形如图所示：图2 三相桥式全控整流电路带电阻负载︒=0α时的波形为了说明各晶闸管的工作情况，将波形中的一个周期等分为六段，每段为60°，如图2所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压情况如表1所示。
具体分析如下：在第I 段期间，a 相电压最高，而共阴极组的晶闸管VT1被触发导通，b 相电位最低，所以共阳极组的晶闸管VT6被触发导通。
这时电流由a 相经VT1流向负载，再经VT6流入b 相。
变压器a 、b 两相工作，共阴极组的a 相电流为正，共阳极组的b 相电流为负。
加在负载上的整流电压为ab b a u u u =-。
其余段依此类推。
表1 三相桥式全控整流电路电阻负载︒=0α时晶闸管工作情况 时段 I II IIIIV V VI共阴级组中导通的晶闸管VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共阴级组中导通的晶闸管VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流输出电压 ab b a u u u =- ac c a u u u =- bc c b u u u =-ba a b u u u =- ca a c u u u =- cb b c u u u =-表1 从α=0°时的情况可以推出α=30°时纯电阻负载输理想出电压波形如图3所示：与α=0°时的情况相比，一周期的d u 波形仍由六段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律。
区别在于，晶闸管导通时刻推迟了30°，组成d u 的每一段线电压也因此推迟了30°，d u 平均值降低。
图3 纯电阻负载、阻感负载α=30°时的波形 2、阻感负载时的工作情况（0≤α≤90º）当︒≤60α时，d u 波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压d u 波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。
所以α=30°时阻感负载输出电压波形也如图3所示。
3、三相桥式全控整流电路定量分析(1)以线电压的过零点为时间坐标的零点，当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载︒≤60α时）的平均值为：()απαπαπcos 34.2sin 322323U wt wtd U U d =6=⎰++ 公式1(2)带电阻负载且α>60︒时，整流电压平均值为：()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+3+=6=⎰απππαπcos 134.2sin 3223U wt wtd U U d 公式2 输出电流平均值为 ： /R U I d d = 公式3三、 纯电阻和阻感负载仿真模型1、 纯电阻负载α=30°的仿真模型如下：图4 α=30°的纯电阻负载仿真模型 参数设计：输入三相电压源，线电压取380V ，50Hz ，内阻0.008欧姆, 负载电阻取5欧姆，仿真时间取0.14s ；设置脉冲信号的属性时，由于仿真时，matlab 内每个晶闸管的触发角是按坐标Y 轴处算起的，而我们定义的触发角是按线电压的自然交换点算的，它们之间差了30，所以即使在α=0时，每个晶闸管都要的导通延时都要加上30。
所以α=30°时，VT1的触发信号在60°的时候，即第一个Phase Delay 应设为0.02/6，然后按照1到6的顺序依次加0.02/6，因为6个晶闸管的脉冲按照VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位差依次为60度。
具体如下：VT1延时：0.02*(30+30)/360，VT2延时：0.02*(30+90)/360，VT3延时：0.02*(30+150)/360， VT4延时：0.02*(30+210)/360，VT5延时：0.02*(30+260)/360，VT6延时：0.02*(30+320)/360，仿真得到的u d、i d、u VT1波形依次如下：u di du VT1α=30°的纯电阻负载仿真波形图5因为第一个周期是不稳定的，得不到稳定的波形，所以为了波形完整，每一个脉冲发生器的Phase Delay均-0.02，即波形整体往左平移一个周期。
（下面的波形图都是如此）由图可知，纯电阻负载时，负载的电压跟电流是完全一样的，都是连续的，而且每个波峰都只有一半，这是因为触发角，而每个波峰本来也就是60，刚好缺了一半，这跟纯电阻负载时电压、电流的理论关系一样。
2、阻感负载α=30°的仿真模型如下：α=30°的阻感负载仿真模型图6参数设计：输入三相电压源不变，负载电阻取5欧姆，电感10mH，仿真时间取0.14s，脉冲信号不变。
仿真得到的u d、i d、u VT1波形依次如下：Udi du VT1α=30°的阻感负载仿真波形图7由于电感的存在，使电流不能突变，所以输出电流的波形有缓慢上升的趋势。
很明显，阻感负载触发角α=30时，电压和电流波形是不一样的，电压波形可以突变，且跟纯电阻时一样，没有负值的情况，这是因为此时α，线电压还没有过零另外的晶闸管又被导通了，故不会有负值。
而电流则是很明显的平缓了很多，这是因为负载上有电感的存在，而电感的电流是不能突变的，故电流会缓慢上升到一定值，随后会在这个值上，随着电压的波动而有相对平缓很多的波动，纹波峰值相对纯电阻时减少了很多。
四、故障仿真模型故障波形的采集：当触发角为0度时，将晶闸管4断开，查看阻感负载下的输出电压u d的波形，记录下来，并分析故障现象。
每个晶闸管的导通延时为：VT1延时：0.02*(30+0)/360，VT2延时：0.02*(30+60)/360，VT3延时：0.02*(30+120)/360，VT4延时：0.02*(30+180)/360，VT5延时：0.02*(30+240)/360，VT6延时：0.02*(30+300)/360 仿真模型如下：α=0°的阻感负载的故障仿真模型图8参数设计：输入三相电压源不变，负载电阻取1欧姆，电感15mH，仿真时间取0.14s ，α=0°时，VT1的触发信号在30°的时候，即第一个Phase Delay应设为0.02/12，然后按照1到6的顺序依次加0.02/6，因为波形也要整体往左平移一个周期，所以每一个脉冲发生器的Phase Delay均-0.02，然后再把VT2的触发信号去掉得到的输出电压d u波形如下：=0°的阻感负载的故障仿真d u波形图9故障分析：由负载电压Ud的波形可以清晰看到，导通的波峰只有为线电压的正半周的包络线，说明触发角是0°，但是一个周期只有四个波峰，缺少了两个，而且都是每个周期的第二和第三个波峰。
对比一下正常情况下三相桥式整流电路的波形图及晶闸管导通关系（表1），可以很轻易地判断出VT2的触发脉冲出现了故障，只有这样才会导致负载电压丢失了第二和第三个波峰时。
但是由于VT2没有导通，即电压仍然保持上一个波峰的电压一直降到零，经过120后，又再次导通，故每个周期，负载电压都会缺了第二个和第三个波峰。
又因为无论是纯电阻负载还是阻感负载，在0°时电流都连续，会得到相同的波形图，所以不能判断出是阻感负载还是纯电阻负载。
五、课程设计体会这次课程设计我们使用MATLAB中的Simulink去仿真三相桥式整流电路，观察并记录波形，以及对故障波形进行分析。
这次课程设计是我第一次使用MATLAB去做电力电子应用相关的仿真，我用的MATLAB是2014版本的，刚开始由于版本的不同一直仿真提示错误，后来上网查阅资料才知道07版本以上的都要在仿真模型面加上powergui模块才能正常仿真。
由于对Simlink的各个模块不熟悉，只好上网一边查看各个模块的介绍，一边把仿真电路图画出来，通过这次的仿真实验，我又一次加深了对MATLAB熟悉程度，让我再一次深深地感受这个软件的强大，在接下来的时间里，一定要认真学好。