MATLAB仿真三相桥式整流电路详细完美
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。
三相桥式整流电路的matlab仿真
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轨道交通自动化学号11071339学生姓名唐伟轩指导教师张建民一、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。
具体要求如下:输入三相电压源,线电压取380V,50Hz,内阻0.002欧姆。
利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。
当负载为纯电阻负载与阻感负载时,利用示波器查看仿真波形,并将Ud 、Id、UVT1波形记录下来。
并画出电路的移相特性曲线Ud=f(α)。
故障波形的采集:当触发角为30度时,将其中某一个晶闸管断开,查看电阻或阻感负载下的输出电压Ud 、UVT1的波形,记录下来,并分析故障现象。
整流电路是电力电子技术中最为重要,也是应用得最为广泛的电路,不仅应用于一般工业领域,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。
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。
二、方案的论证与设计三相桥式全控整流电路由一组共阴极的和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。
其中阴极连在一起的三个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组,阳极连在一起的三个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组,如图1所示。
图1中a相电源的初相角是0,c相电源初相角是120度,b相电源的初相角是-120度。
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。
MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)
目录摘要 (2)Abstract (2)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 (8)4.1 建立仿真模型 (8)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 (24)致谢 (25)参考文献 (26)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。
可以毫不夸张地说,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 kindof 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 is unthinkable.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。
三相桥式全控整流电路的MATLAB仿真
中北大学朔州校区电力电子技术课程设计说明书电气工程及其自动::三相桥式全控整流电路的设计与仿真(阻感负载牛慧1227034136组长姓名李学学号组员姓名:1227034138 范铮学号组员姓名:1227034139 组员姓名:崔少东学号1227034129 学号王新嘉组员姓名:1227034144 学号组员姓名:张艺1227034153学号于亮组员姓名:日年 2015 14 月 1- 0 -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)- 0 -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。
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。
电力电子课程设计-三相桥式整流电路的MATLAB仿真
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轨道交通电气化班级学号学生姓名指导教师完成时间2016年11 月17 日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。
具体要求如下:输入三相电压源,线电压取380V,50Hz,内阻0.004欧姆。
利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。
当负载分别为纯电阻负载和阻感负载时设置相关参数利用示波器查看仿真波形,并将ud、id、uVT1波形记录下来。
整流电路是电力电子技术中最为重要,也是应用得最为广泛的电路,不仅应用于一般工业领域,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。
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。
二、基本原理三相桥式整流电路习惯将其阴极连接在一起的三个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为阴极组;阳极连接在一起的三个晶闸管(VT2、VT6、VT2)称为阳极组,如图1所示、图1 三相桥式整流电路原理图图1中a相电源的初相角是0,c相电源初相角是120度,b相电源的初相角是-120度。
三相半波整流时,在一个周期内,相电压最高值会交换三次,而三相全桥时,负载相当于接在两相的线电压上,而线电压的最高值每个周期会交换六次,线电压波峰的交点叫自然交换点,这就意味,当触发角α=0时,就能整流出一个周期内有六个波峰的直流电,它们的电压波形如图2图2 三相桥式整流电路带电阻(阻感负载)α=0°时的波形这样只要六个晶闸管按照VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的导通顺序, 每个晶闸管导通60度,即可把三相交流电源整流为直流电。
三相全控桥Matlab仿真-推荐下载
图 4-4 脉冲信号发生器参数设置 2、负载上的参数设置
(2)波形仿真
图 4-5 负载参数设置
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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。
基于Matlab-Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真分析
基于Matlab/Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真分析本文利用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2 建模及仿真2.1 建模根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink 内的模块建立仿真模型如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 乘以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。
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【免费下载】三相桥式全控整流电路matlab仿真 实验报告
实验报告
(1)建立仿真模型
4)三相晶闸管整流器参数设置如下图。
电阻负载参数设置:
(3)电阻负载90°
2.三相桥式全控整流电路阻感负载(1)阻感负载30°
(2)阻感负载60°(3)阻感负载90°
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。
《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。
《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路
《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路一、选题背景交流-直流(AC-DC) 变换电路,又称为整流器,能够将交流电能转换为直流电能。
整流电路有采用二极管的不控整流电路、采用晶闸管的相控整流电路以及采用全控器件的PWM整流电路。
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,组为共阴极接线,另一组为共阳极接线。
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直流磁势,日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。
三、过程论述连好电路后设置三相交流电压源参数,线电压380V,50Hz,0.001Ω,模块“alpha_deg”设置为50Hz,触发角依次设置为30°,60°,90°。
负载依次设置为1Ω电阻负载,1Ω,1mH阻感性负载。
四、结果分析一、带电阻负载:(1)a=30°时(a)直流电流(b)直流电压(c)晶闸管T1电压(2)a=90°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压一、带阻感负载:(1)a=30°时(a)直流电压(b)直流(c)晶闸管T1电压(3)a=60°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压(3)a=90°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压五、课程设计总结本次仿真实验,观察了三相桥式全控整流电路带电阻负载和阻感负载时的工作波形,并且对不同的触发角α的波形进行了分析,加深了对三相桥式全控整流电路的认识,对我们之后的学习会非常有帮助。
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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。
因此,通过储存故障信息用以检测对比尤为重要,并且也是一种简单可行的测量方法。
根据电力电路的实际运行情况可知,大多数故障表现为功率开关器件的损坏,其中以功率开关器件的开路和直通最为常见,本文通过仿真采集功率器件在开路时的各种波形,分析整流器件发生故障的种类,判断可能发生故障的器件。
1.2 设计任务一、设计容及技术要求:计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点,已经广泛应用于电力电子电路(或系统)的分析和设计中。
计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析,减轻劳动强度,提高分析和设计能力,避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差,还可以与实物试制和调试相互补充,最大限度地降低设计成本,缩短系统研制周期。
可以说,电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和试验过程。
通过本次仿真,学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势,并掌握电力电子计算机仿真的基本方法。
晶闸管三相桥式可控整流电路的电路,参数要求:电网频率f=50hz电网额定电压U=380v电网电压波动正负10%阻感负载电压0——250V 连续可调。
1、设计容(1)制定设计方案;(2)主电路设计及主电路元件选择;(3)驱动电路和保护电路设计及参数计算;器件选择;(4)绘制电路原理图;(5)总体电路原理图及其说明。
2、仿真任务要求(1)熟悉matlab/simulink/power system中的仿真模块用法及功能;(2)根据设计电路搭建仿真模型;(3)设置参数并进行仿真(4)给出不同触发角时对应电压电流的波形;3、设计的总体要求(1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务;(2)掌握基本电路的数据分析、处理;描绘波形并加以判断;(3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理;(4)广泛收集相关技术资料。
第二章方案选择论证2.1方案分析单相可控电路与三相可控电路相比,有结构简单,输出脉动大,脉动频率低的特点,其不适于容量要求高的情况,而三相可控整流电路有与之基本相反的特点,对于相当于反电动势负载的电动机来说,它能满足其电流容量较大,电流脉动小且连续不断的要求。
2.2方案选择课设题目中给出的正是要求为220V、20A的直流电动机供电,它的容量为S= kw,属于高容量,所以应选用三相可控整流电路整流。
另外三相桥式整流电压的脉动频率比三相半波高一倍,因而所需平波电抗器的电感量也减小约一半。
三相半波虽具有接线简单的特点,但由于其只采用三个晶闸管,所以晶闸管承受的反向峰值电压较高,并且电流是单方向的,存在直流磁化问题。
基于以上原因,最终我选择三相桥式全控电路为电机整流。
三相可控整流电路的控制量可以很大,输出电压脉动较小,易滤波,控制滞后时间短,因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。
在电子设备中有时也会遇到功率较大的电源,例如几百瓦甚至超过1—2kw的电源,这时为了提高变压器的利用率,减小波纹系数,也常采用三相整流电路。
另外由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量,为此在应用中较少。
而采用三相桥式全控整流电路,可以有效的避免直流磁化作用。
虽然三相桥式全控整流电路的晶闸管的数目比三相半波可控整流电路的少,但是三相桥式全控整流电路的输出电流波形便得平直,当电感足够大时,负载电流波形可以近似为一条水平线。