電力電子技術(shù)07

1、哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.1電力電子技術(shù)二極管整流器(3)實際電路中，電容不會無窮大，則電容上的電壓會出實際電路中，電容不會無窮大，則電容上的電壓會出現(xiàn)脈動。與恒壓型負載時有所區(qū)別現(xiàn)脈動。與恒壓型負載時有所區(qū)別. .分別通過解析計算和電路仿真手段來研究分別通過解析計算和電路仿真手段來研究電源電源模型模型濾波濾波電容電容等效等效負載負載3.2.4 實際的二極管整流器哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.2電力電子技術(shù)二極管整流器(3)等效電路等效電路（不出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象）（不出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象）( )bfattt dss dsddivR iLvdtddddloadd

2、vviCdtR1. 電流不連續(xù)時條件下的電路解析計算哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.3電力電子技術(shù)二極管整流器(3)化為矩陣微分方程形式（狀態(tài)方程）化為矩陣微分方程形式（狀態(tài)方程）xAxBu11110sdssdssddddloadRdiLLidtLvvdvCC RdtXABu上式可求得解析解，也可通過上式可求得解析解，也可通過MATLABMATLAB計算求解計算求解1( )2fbbtttT 0di 1dddloaddvvdtC R ()( )()fdloadt tC Rddfv tv te哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.4電力電子技術(shù)二極管整流器(3)計算得出的

3、波形計算得出的波形哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.5電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 當電流連續(xù)時，將出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，此時解析計當電流連續(xù)時，將出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，此時解析計算變得十分復雜，往往采用電路仿真的手段來研究。算變得十分復雜，往往采用電路仿真的手段來研究。2. 通用條件下的電路仿真n例例3 31 1 用下列參數(shù)仿真如下橋式整流電路用下列參數(shù)仿真如下橋式整流電路 120(60)11100020sssdloadVVHzLmHRmCFR哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.6電力電子技術(shù)二極管整流器(3) SimulinkSimulink電路仿真模型電路仿真模型ex

4、ample 3-1 single phase diode-bridge rectifier with a filter capacitor powerGUIv+-vd-10.27rms215.37rms114.6rmsContinuousi+-current1i+-currentVsv+-VoltageScope2Scope1Scopesignal rmsRMSRLs-RssignalmagnitudeangleFourierD4D3D2D1CVdVdidVsis哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.7電力電子技術(shù)二極管整流器(3)example 3-1 single phase d

5、iode-bridge rectifier with a filter capacitor powerGUIv+-vd-10.27rms215.37rms114.6rmsContinuousi+-current1i+-currentVsv+-VoltageScope2Scope1Scopesignal rmsRMSRLs-RssignalmagnitudeangleFourierD4D3D2D1CVdVdidVsis電源電源求有效值求有效值數(shù)值顯示數(shù)值顯示電流檢測電流檢測電壓檢測電壓檢測電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻傅氏分解傅氏分解基波峰值基波峰值基波相位基波相位哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)0

6、7.8電力電子技術(shù)二極管整流器(3)example 3-1 single phase diode-bridge rectifier with a filter capacitor powerGUIv+-vd-10.27rms215.37rms114.6rmsContinuousi+-current1i+-currentVsv+-VoltageScope2Scope1Scopesignal rmsRMSRLs-RssignalmagnitudeangleFourierD4D3D2D1CVdVdidVsis二極管二極管緩沖電路緩沖電路負載負載示波器示波器合成器合成器分析器分析器哈爾濱工業(yè)大學電氣工

7、程系文件:電力電子技術(shù)07.9電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 仿真步驟仿真步驟（1 1）進入）進入simulinksimulink建立電路仿真模型建立電路仿真模型 （示例：（示例：example_3_1.mdlexample_3_1.mdl） 點擊打點擊打開元件開元件庫窗口庫窗口哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.10電力電子技術(shù)二極管整流器(3)（2 2）定義仿真時間，開始仿真）定義仿真時間，開始仿真 仿真仿真時間時間啟動啟動按鈕按鈕哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.11電力電子技術(shù)二極管整流器(3)（3 3）觀測波形，分析數(shù)據(jù)）觀測波形，分析數(shù)據(jù) 通過示通過示波器

8、觀波器觀測波形測波形哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.12電力電子技術(shù)二極管整流器(3)3. 橋式整流器特性分析電路仿真得到的電路仿真得到的電壓、電流波形電壓、電流波形哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.13電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 輸入電流的傅立葉分解輸入電流的傅立葉分解, ,輸出直流電壓、電流平均值輸出直流電壓、電流平均值FFT分析分析哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.14電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 輸入電流的畸變率輸入電流的畸變率THDTHD和功率因數(shù)和功率因數(shù)PFPF哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.15電力電子技術(shù)二極管

9、整流器(3) 電源電壓的畸變電源電壓的畸變從交流電源流入整流器等設(shè)備的畸從交流電源流入整流器等設(shè)備的畸變電流會引起交流電源電壓的畸變。變電流會引起交流電源電壓的畸變。電源內(nèi)電源內(nèi)部阻抗部阻抗設(shè)備的設(shè)備的一部分一部分其它設(shè)其它設(shè)備接入備接入1sPCCssdivvLdt哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.16電力電子技術(shù)二極管整流器(3)1111()sshPCCssshdidivvLLdtdt1sPCCssdivvLdt電壓畸電壓畸變部分變部分哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.17電力電子技術(shù)二極管整流器(3)3.3 單相整流器的對三相四線供電系統(tǒng)中線電流的影響三相系統(tǒng)中

10、希望各相負載是平衡的。三相系統(tǒng)中希望各相負載是平衡的。對于線性負載，若三相平衡，則中線電流對于線性負載，若三相平衡，則中線電流in=0非線性負載非線性負載的影響？的影響？哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.18電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 假定三相電源電壓平衡，各相負載為單相整流器，且各相一致。1211,2,3,aaahhkiiik111212sin(120 )2sin(120)bsshhhhkiItIth 111212sin()2sin()asshhhhkiItIt111212sin(240 )2sin(240)csshhhhkiItIth nabciiii中線電流中線電流除除3 3倍次諧波外，其它諧波以及基波的和為零。倍次諧波外，其它諧波以及基波的和為零。哈爾濱工業(yè)大學電氣工程系文件:電力電子技術(shù)