【精選資料】三相全控橋Matlab仿真

1、三相相橋式全控整流電路MATLAB仿真4.1電阻性負(fù)載 4.1.1電路結(jié)構(gòu)與工作原理(1)電路結(jié)構(gòu)nFVT5A O BO CO2 £4 2 £6 nCVT2圖4-1三相相橋式全控整流電路阻性負(fù)載電路圖如圖4-1所示為典型三相橋式全控整流電路，共用了六個晶閘管，三只晶 閘管接成共陽極，三只晶閘管接成共陰極，每一只晶閘管是一個橋臂，橋式整 流電路的工作方式特點(diǎn)是整流元件必須成對以構(gòu)成回路，負(fù)載為電阻性。(2)工作原理晶閘管按從1至6的順序?qū)ǎ瑸榇藢⒕чl管按圖示的順序編號，即共陰 極中與a,b,c三相電源相接的3個晶閘管分別為VT1, VT3, VT5,共陽極組中 與a,b,c

2、三相電源相接的3個晶閘管分別為VT4, VT6, VT2編號如圖1-1所 示，晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)?VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6其工作特點(diǎn)是任何時刻都有不同組別的兩只晶閘管同時導(dǎo)通，構(gòu)成電流通 路，為保證電路啟動或電流斷續(xù)后能正常導(dǎo)通，必須對不同組別應(yīng)到導(dǎo)通的脈 沖的一對晶閘管同時加觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)大于60度的寬脈沖,每隔60度換相一次，換相過程在共陰極組和共陽極組輪流進(jìn)行，但只在一組別 中換相，共陰極 T1， T3， T5 的脈沖一次相差 120 度；同一組的上下兩個橋臂的 脈沖相差 180度，當(dāng)觸發(fā)角是 0 度時，輸出的電壓一周期內(nèi)的波形是 6 個線電 壓的包

3、絡(luò)線，所以輸出脈動直流電壓頻率是電源頻率的 6 倍，故該電路又稱為 6 脈動整流電路。4.1.2 建模仿真在 Matlab 新建一個 Model ，命名為 zuxingfuzai ，同時模型建立如下圖所示： 在此電路中，輸入電壓的電壓設(shè)置為 220V，頻率設(shè)置為50Hz，電阻阻值設(shè)置 為 10 歐姆，電感設(shè)為 0，觸發(fā)角分別設(shè)置為 30°， 60°， 90°， 120 °， 150 °進(jìn)行 分析理論。圖4-2阻性負(fù)載的電路建模圖1) a =30°時的阻性負(fù)載(1)參數(shù)設(shè)置 1、同步脈沖信號發(fā)生器參數(shù)MainSignal Attribu

4、tesConstant value:30団 Interpret vector pataiaeters ss 1-DSampling node: Sample basedSample tine:inf圖4-4脈沖信號發(fā)生器參數(shù)設(shè)置2、負(fù)載上的參數(shù)設(shè)置Par airet er sBranch typ&: klResist ance CO tuns):10Induct ance CH): Set the initial inductor cart&nt圖4-5負(fù)載參數(shù)設(shè)置(2)波形仿真圖4-6 30度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)2) .a =600時的阻性負(fù)載(1)參

5、數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真圖4-7 60度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)a =90°時的阻性負(fù)載(1)參數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真圖4-8 90度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)4)a =120的阻性負(fù)載(1)參數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真r.rn4C口?inu-ZLL-ICCjCElhl 41Al.t3r.u2i 11ICCr z1C圖4-9 120度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)5) a =150°時的阻性負(fù)載(1)參數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真P弋嚮1B -1. .1 g1f!B 1 r.-1SqB-ZB-.

6、- -! : - - - .'.a' JJ；. - -.J_ .-十.-:faC11ii!r1j圖4-10 150度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由仿真波形得知，當(dāng)觸發(fā)角小于等于90。時，由于是純電0120 。阻性負(fù)載，所以Ud波形均為正值，直流電流Id與Ud成正比。隨著觸發(fā)角增 大，在電壓反向后管子即關(guān)斷，所以晶閘管的正向?qū)〞r間減少，對應(yīng)著輸出 平均電壓逐漸減小，并且當(dāng)觸發(fā)角大于 60。后Ud波形出現(xiàn)斷續(xù)。而隨著觸發(fā)角 的持續(xù)增大，輸出電壓急劇減小，最后在 120時幾乎趨近于0。對于晶閘管來 說，在整流工作狀態(tài)下其所承受的為反向阻斷電壓。移相范圍

7、為4.2阻感性負(fù)載421電路的結(jié)構(gòu)與工作原理VTsVT2圖4-11三相橋式阻感負(fù)載電路圖工作原理與三相橋式阻性負(fù)載相同，只是負(fù)載電流由于電感的存在電流基本上 是一條直線。4.2.2建模仿真在Matlab新建一個Model，命名為zuganfuzai ,同時模型建立如下圖所示:在此電路中，輸入電壓的電壓設(shè)置為 220V,頻率設(shè)置為50Hz,電阻阻值設(shè) 置為10歐姆，仿真時間0.2秒，電感值設(shè)為1H,觸發(fā)角分別設(shè)置為30°,60°, 90°,120°,進(jìn)行分析理論。1) a =30°時的阻感負(fù)載(1)負(fù)載參數(shù)設(shè)置Branch type : rlTt

8、esi Stan匚e fOhrtw):10Inductance (H):O Set the initial induct口工 cuxrenlMe asTirewient s |none圖4-12負(fù)載參數(shù)設(shè)置其他參數(shù)的設(shè)置與三相橋式阻性負(fù)載的參數(shù)設(shè)置一樣。(2)波形仿真00(0 0120.'330 04C.07圖4-1330度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)2) .a =60°時的阻性負(fù)載(1)參數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真圖4-14 6 0度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)3) a =90°時的阻性負(fù)載(1)參數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真圖4-15 9 0度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)4) a=120°的阻性負(fù)載(1 )參數(shù)設(shè)置與30度相同(2)波形仿真圖4-16 12 0度阻性負(fù)載波形圖(晶閘管電壓、負(fù)載電流和電壓)仿真結(jié)果分析：對于阻感性的負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角小于60°時，整流輸出電壓波形與純阻性負(fù)載時基本相同，所不同的是，阻感性負(fù)載直流側(cè)電流由于有電 感的濾波作用而不會發(fā)生急劇的變化，輸出波形較為平穩(wěn)。而當(dāng)觸發(fā)角大于等 于60°小于90°時，由于電感的作用，延長了管子的導(dǎo)通時間，使 Ud波形出