單相交流調(diào)壓電路(電阻負(fù)載)

1、實(shí)驗(yàn)一：?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓電路 （電阻負(fù)載）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)單相交流調(diào)壓電路的原理能夠理解，并能夠通過MATLA的真得出當(dāng)a為不同角度時(shí)的仿真波形。最后通過分析仿真波形來(lái)了解單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù) 載）的工作情況。電路模型由交流電源、反并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管、觸發(fā)模塊、電阻 負(fù)載組成。單相交流調(diào)壓電路（電阻負(fù)載）如圖1-1所示。我所要分析的問題是 a為不同 值時(shí)，輸出電壓及電流的波形變化。圖1-1實(shí)驗(yàn)原理圖1-1為純電阻負(fù)載的單相調(diào)壓電路。圖中晶閘管VT1和VT2反并聯(lián)連接與 負(fù)載電阻R串聯(lián)接到交流電源U2上。當(dāng)電源電壓正半周開始時(shí)出發(fā) VT1,負(fù)半周 開始時(shí)觸發(fā)VT2,形同一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)，允許頻繁操作，因?yàn)?/p>

2、無(wú)電弧，壽命特長(zhǎng)。在交流電源的正半周 前=a時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通 VT1,導(dǎo)通角為6= n -a ;在負(fù)半周吹=口+九時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通VT2導(dǎo)通角為=n-豆。負(fù)載端電壓U為下圖所示斜 線波形。這時(shí)負(fù)載電壓U為正弦波的一部分，寬度為（兀-口），若正負(fù)半周以同 樣的移相角a觸發(fā)VT1和VT2,則負(fù)載電壓U的寬度會(huì)發(fā)生變化，那么負(fù)載電壓 有效值也將隨a角而改變，從而實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。三、實(shí)驗(yàn)步驟在MATLA新建一個(gè)Model,命名為zuxingfuzai ,同時(shí)模型建立如下圖所示FiJ* Edi I Vi*r ZiBbJ bi iufi Fo-mi T31iiltiinecerVdtn賢 MeMunementl匚晅

3、兇Fds&Generator hyrlsto<_VTlThyr|9tOJ VI2Current MeasurementL國(guó)二AC SourceIPSeiies RLC BriKhF1J50GfinaMlwlsssrVoltage MeMunementCentlnuiuspcwergui圖1-2電阻負(fù)載的電路建模圖四、仿真結(jié)果仿真參數(shù)：選擇ode23tb算法，將相對(duì)誤差設(shè)置為1e-3,開始仿真時(shí)間設(shè) 置為0,停止仿真時(shí)間設(shè)置為0.06 ,其他的選項(xiàng)為默認(rèn)設(shè)置。word教育資料模型參數(shù)設(shè)置 參數(shù)設(shè)置為頻率(Frequency)為50Hz,電壓幅值100V, measurements”

4、測(cè)量選Voltage ”其他為默認(rèn)設(shè)置，如圖所示觸發(fā)信號(hào)uG1參數(shù)設(shè)置：幅值(Amplitude )電壓為12V；周期(Period )為0.02s ； 占空比(Pulse Width )為 40% 時(shí)相延遲(Phase delay )為(0*0.02/360 )其 他為默認(rèn)設(shè)置，如圖所示。觸發(fā)信號(hào)uG2參數(shù)設(shè)置：幅值(Amplitude )電壓為12V；周期(Period )為0.02s ； 占空比(Pulse Width)為 40% 時(shí)相延遲(Phase delay )為【(行180) *0.02/360 】。其他為默認(rèn)設(shè)置脈沖信號(hào)發(fā)生器相位相差180,如圖所示。品閘管參數(shù)設(shè)置：晶閘管Th

5、yristor_VT1、Thyristor_VT2不勾選Show measurement port ” 其他均為默認(rèn)設(shè)置RLC元件參數(shù)設(shè)置：電阻(Resistance ) R=10Q,電感(Inductance ) H=0H 電 容(Capacitance ) C=inf ,其他設(shè)置選項(xiàng)默認(rèn)設(shè)置。設(shè)置Pulsel觸發(fā)脈沖角ai分別為0°、30°、60°、90°、120 Pulse2觸發(fā)脈 沖角&對(duì)應(yīng)為180°、210°、240°、270°、300°產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖所示。 說(shuō)明：第一列為電源電

6、壓u1。第二列為脈沖信號(hào) Ug1波形，第三列為脈沖信號(hào) Ug2波形，第四列為負(fù)載電流i0波形，第五列為電壓U0波形，第六列為晶閘管兩 端電壓Uvt波形。當(dāng)a=00電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=300電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=600電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=900電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=1200電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:小結(jié)：有以上的這些波形圖可以知道，當(dāng)為電阻負(fù)載時(shí)，移相角 Q范圍為0至 180度，當(dāng)移相角Q大于180°時(shí)，輸出的電壓u0、電流i0和晶閘管兩端的電壓 uVT在沒有什么變化。實(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓電路（阻感負(fù)載）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)單相交流調(diào)壓電路的原理能夠理

7、解，并能夠通過MATLA的真得出當(dāng)a為不同角度時(shí)的仿真波形。最后通過分析仿真波形來(lái)了解單相交流調(diào)壓電路 （阻感負(fù) 載）的工作情況。電路模型由交流電源、反并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管、觸發(fā)模塊、電阻 負(fù)載、電感組成。圖2-1如圖2-1所示。我所要分析的問題是a為不同單相交流調(diào)壓電路（阻感負(fù)載） 值時(shí)，輸出電壓及電流的波形變化二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)電源電壓U2在正半周時(shí)，品閘管 VT1承受正向電壓，但是沒有觸發(fā)脈沖 品閘管VT1沒有導(dǎo)通，在a時(shí)刻來(lái)了一個(gè)觸發(fā)脈沖，晶閘管 VT1導(dǎo)通，品閘管 VT2在電源電壓是正半周時(shí)承受反向電壓截止，當(dāng)電源電壓反向過零時(shí)，由于負(fù) 載電感產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻止電流變化， 故電流不能馬上為零

8、，隨著電源電流下降 過零進(jìn)入負(fù)半周，電路中的電感儲(chǔ)存的能量釋放完畢，電流到零，晶閘管 VT1 關(guān)斷。當(dāng)電源電壓U2在負(fù)半周時(shí)，品閘管 VT2承受正向電壓，但是沒有觸發(fā)脈沖 品閘管VT2沒有導(dǎo)通，在/a時(shí)刻來(lái)了一個(gè)觸發(fā)脈沖，晶閘管VT2導(dǎo)通，品閘管 VT1在電源電壓是負(fù)半周時(shí)承受反向電壓截止，當(dāng)電源電壓反向過零時(shí)，由于負(fù) 載電感產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻止電流變化， 故電流不能馬上為零，隨著電源電流下降 過零進(jìn)入負(fù)半周，電路中的電感儲(chǔ)存的能量釋放完畢，電流到零，晶閘管 VT2 關(guān)斷。三、實(shí)驗(yàn)步驟在MATLA新建一個(gè)Model,命名為zuganfuzai ,同時(shí)模型建立如下圖所示n 3ji七事d1f- f,

9、- pt£! l El+<工<41- J>UpD M I r>MulHimpt-prfinPulseGeTHraurThitstcw VT1=0VpUn MeJfc5ijr!?PtlScooaCantlnuousrhyil5tnr V12pawiargoulAC Mid"口曰 Sfllliw&ciim RJ1 FJdiiinuhPtibaGenarctorlVoltisje MeasurementIWK圖2-2阻感負(fù)載的電路建模圖五、仿真結(jié)果在交流電源U1的正半周和負(fù)半周，分別對(duì) VT1和VT2的觸發(fā)延遲角Q進(jìn)行 控制，使得輸出電壓波形為正弦

10、電壓的一部分，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的，負(fù)載阻抗角后arctan（ 江/R）,負(fù)載電壓相位滯后于晶閘管輸出電壓相位也把c=0°的時(shí)刻定在電源電壓過零的時(shí)刻，顯然阻感負(fù)載下穩(wěn)態(tài)時(shí)q的移相范圍為仿真參數(shù)：仿真參數(shù)設(shè)置如電阻負(fù)載各項(xiàng)設(shè)置，無(wú)疑不同的是電感的參數(shù)設(shè)置。 電感參數(shù)設(shè)置如下：設(shè)置Pulsel觸發(fā)脈沖角ai分別為0°、30°、60°、90°、120 Pulse2觸發(fā)脈 沖角3對(duì)應(yīng)為180°、210°、240°、270°、300°產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖所示。 說(shuō)明：第一列為電源電壓u1。第二列為脈沖信號(hào) Ug1波形，第三列為脈沖信號(hào) Ug2波形，第四列為負(fù)載電流i。波形，第五列為電壓U0波形，第六列為晶閘管兩 端電壓UVT波形。當(dāng)a=00電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下：當(dāng)a=300電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=600電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=900電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:當(dāng)a=1200電阻負(fù)載時(shí)的仿真波形如下:小結(jié)：由以上的波形可以看得出來(lái)，當(dāng)