電力電子技術(shù)及應(yīng)用 課件 第10章 三相整流電路虛擬仿真

10.1三相半波整流電路虛擬仿真

10.2三相橋式整流電路虛擬仿真10.1三相半波整流電路虛擬仿真10.1.1三相半波不可控整流電路虛擬仿真三相半波不可控整流電路仿真過程如下：(1)啟動Simulink仿真界面，打開“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫。(2)在“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫中搜索單相交流電壓源(ACVoltageSource)、二極管(Diode)、電阻負載(SeriesRLCBranch)、電壓測量儀(VoltageMeasurement)、電流測量儀(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口數(shù)量調(diào)整為3個，便于測量電阻負載R兩端電壓ud、流過二極管VD1的電流iVD1以及二極管VD1兩端的電壓uVD1的波形情況)、電力系統(tǒng)仿真(Powergui)，并連線搭建電路，如圖10.1所示。(3)三相半波不可控整流電路(共陰極接法)仿真模塊搭建完成后，調(diào)整相應(yīng)模塊的參數(shù)。(4)點擊Simulink仿真界面菜單欄中的運行按鍵，雙擊示波器，可得電阻負載R兩端電壓ud、流過二極管VD1的電流iVD1以及二極管VD1兩端的電壓uVD1的波形，如圖10.2所示。10.1.2三相半波可控整流電路(帶電阻負載)虛擬仿真三相半波可控整流電路(帶電阻負載)仿真過程如下：(1)啟動Simulink仿真界面，打開“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫，搜索單相交流電壓源(ACVoltageSource)、晶閘管(Thyristor)、脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)、電阻負載(SeriesRLCBranch)、電壓測量儀(VoltageMeasurement)、電流測量儀(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口數(shù)量調(diào)整為3個)、電力系統(tǒng)仿真(Powergui)，將元件拖動至Simulink仿真界面后連線搭建電路，如圖10.3所示。(2)三相半波可控整流電路(帶電阻負載)仿真模塊搭建完成后，調(diào)整相應(yīng)模塊的參數(shù)。(3)點擊Simulink仿真界面菜單欄中的運行按鍵，雙擊示波器，可得電阻負載R兩端電壓ud、流過晶閘管VT1的電流iVT1以及晶閘管VT1兩端的電壓uVT1的波形，如圖10.4所示，驗證了理論分析部分所得的波形。10.1.3三相半波可控整流電路(帶電阻電感負載)虛擬仿真三相半波可控整流電路(帶電阻電感負載)仿真過程如下：(1)啟動Simulink仿真界面，打開“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫。(2)在“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫搜索單相交流電壓源(ACVoltageSource)、晶閘管(Thyristor)、脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)、電阻電感負載(SeriesRLCBranch)、電壓測量儀(VoltageMeasurement)、電流測量儀(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口數(shù)量調(diào)整為3個)、電力系統(tǒng)仿真(Powergui)，將元件拖動至Simulink仿真界面并搭建仿真電路，如圖10.5所示。(3)三相半波可控整流電路(帶電阻電感負載)仿真模塊搭建完成后，調(diào)整相應(yīng)模塊的參數(shù)。(4)點擊Simulink仿真界面菜單欄中的運行按鍵，雙擊示波器，即可得到電路在穩(wěn)定工作一段時間后，電阻電感負載RL兩端電壓ud、流過晶閘管VT1的電流iVT1、晶閘管VT1兩端電壓uVT1的波形，如圖10.6所示。10.2三相橋式整流電路虛擬仿真10.2.1三相橋式不可控整流電路虛擬仿真三相橋式不可控整流電路仿真過程如下：(1)啟動Simulink仿真界面，打開“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫，搜索單相交流電壓源(ACVoltageSource)、二極管(Diode)、電阻負載(SeriesRLCBranch)、電壓測量儀(VoltageMeasurement)、電流測量儀(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口數(shù)量調(diào)整為3個)、電力系統(tǒng)仿真(Powergui)，將元件拖動至Simulink仿真界面后連線搭建電路，如圖10.7所示。(2)三相橋式不可控整流電路仿真模塊搭建完成后，調(diào)整相應(yīng)模塊的參數(shù)。3個單相交流電壓源(ACVoltageSource)幅值均調(diào)整為100?V，頻率調(diào)整為50?Hz，a相的起始相位Phase調(diào)整為0°，b相的Phase參數(shù)調(diào)整為?-120°，c相的Phase參數(shù)調(diào)整為?-240°。電阻負載阻值調(diào)整為1?Ω。Simulink仿真界面中的運行時間調(diào)整為0.1?s。(3)點擊Simulink仿真界面菜單欄中的運行按鍵，雙擊示波器，可得電阻負載R兩端電壓ud、流過二極管VD1的電流iVD1以及二極管VD1兩端的電壓uVD1的波形，如圖10.8所示，驗證了理論分析部分所得的波形。10.2.2三相橋式全控整流電路(帶電阻負載)虛擬仿真三相橋式全控整流電路(帶電阻負載)仿真過程如下：(1)啟動Simulink仿真界面，打開“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫。(2)在“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫中搜索單相交流電壓源(ACVoltageSource)、晶閘管(Thyristor)、脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)、電阻負載(SeriesRLCBranch)、電壓測量儀(VoltageMeasurement)、電流測量儀(CurrentMeasurement)、示波器(Scope)、電力系統(tǒng)仿真(Powergui)，將元件拖動至Simulink仿真界面后連線搭建電路，如圖10.9所示。(3)三相橋式全控整流電路(帶電阻負載)仿真模塊搭建完成后，調(diào)整相應(yīng)模塊的參數(shù)。3個單相交流電壓源(ACVoltageSource)幅值均調(diào)整為100?V，頻率調(diào)整為50?Hz，a相的起始相位Phase調(diào)整為0°，b相的Phase參數(shù)調(diào)整為?-120°，c相的Phase參數(shù)調(diào)整成為?-240°。電阻負載阻值調(diào)整為1?Ω。Simulink仿真界面中的運行時間調(diào)整為0.05?s。6個脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)的脈沖幅值參數(shù)(Amplitude)調(diào)整為10，周期參數(shù)(Period)調(diào)整為0.02?s，脈沖占比(PulseWidth)調(diào)整為50%，而Phasedelay參數(shù)則需要進行換算，換算方式為：已知當(dāng)控制角的取值為30°時，VT1的脈沖施加時刻為60°、VT2的脈沖施加時刻為120°、VT3的脈沖施加時刻為180°、VT4的脈沖施加時刻為240°、VT5的脈沖施加時刻為300°、VT6的脈沖施加時刻為0°，將以上相位換算至?xí)r間區(qū)間(即理論分析中的一個周期360°對應(yīng)MATLAB仿真中的一個周期0.02?s)，可得VT1的脈沖施加時刻為1/300?s、VT2的脈沖施加時刻為1/150?s、VT3的脈沖施加時刻為0.01?s、VT4的脈沖施加時刻為1/75?s、VT5的脈沖施加時刻為1/60?s、VT6的脈沖施加時刻為0?s，將以上參數(shù)分別填入6個脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)的Phasedelay欄。(4)點擊Simulink仿真界面菜單欄中的運行按鍵，雙擊示波器，可得電阻負載R兩端電壓ud、流過晶閘管VT1的電流iVT1以及晶閘管VT1兩端的電壓uVT1的波形，如圖10.10所示，驗證了理論分析部分所得的波形。圖10.10所示為電路從最開始關(guān)斷狀態(tài)到正常工作狀態(tài)過程的波形，電路穩(wěn)定工作后會不斷重復(fù)60°后的波形。10.2.3三相橋式全控整流電路(帶電阻電感負載)虛擬仿真三相橋式全控整流電路(帶電阻電感負載)仿真過程如下：(1)啟動Simulink仿真界面，打開“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型庫，搜索單相交流電壓源(ACVoltageSource)、晶閘管(Thyristor)、脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)、電阻電感負載(SeriesRLCBranch)、電壓測量儀(VoltageMeasurement)、示波器(Scope)、電力系統(tǒng)仿真(Powergui)，將元件拖動至Simulink仿真界面后連線搭建電路，如圖10.11所示。(2)三相橋式全控整流電路(帶電阻電感負載)仿真模塊搭建完成后，調(diào)整相應(yīng)模塊的參數(shù)。3個單相交流電壓源(ACVoltageSource)幅值均調(diào)整為100?V，頻率調(diào)整為50?Hz，a相的起始相位Phase調(diào)整為0°，b相的Phase參數(shù)調(diào)整為?-120°，c相的Phase參數(shù)調(diào)整為?-240°。電阻電感負載中R的阻值調(diào)整為2?Ω，電感L取值調(diào)整為5?H。Simulink仿真界面中的運行時間調(diào)整為0.05?s。6個脈沖觸發(fā)器(PulseGenerator)的脈沖幅值參數(shù)(Amplitude)調(diào)整為10，周期參數(shù)(Period)調(diào)整為0.02?s，脈沖占比(PulseWidth)調(diào)整為50%，而Phasedelay參數(shù)則需要進行換算，換算方式為：已知當(dāng)控制角的取值為90°時，VT1的脈沖施加時刻為120°、VT2的脈沖施加時刻為180°、VT3的脈沖施加時刻為240°、VT4的脈沖施加時刻為300°、VT5的脈沖施加時刻為360°、VT6的脈沖施加時刻為60°，將以上相位換算至?xí)r間區(qū)間(即理論分析中的一個周期360°對應(yīng)MATLAB仿真中的一個周期0.02?s)，可得VT1的脈沖施加時刻為1/150?s、VT2的脈沖施加時