单相桥式全控整流电路仿真建模分析Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:8299126
- 上传时间:2023-05-10
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:19.84KB
单相桥式全控整流电路仿真建模分析Word文档下载推荐.docx
《单相桥式全控整流电路仿真建模分析Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单相桥式全控整流电路仿真建模分析Word文档下载推荐.docx(12页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
图1
单相桥式全控整流电路
(纯电阻负载)的电路原理图
工作原理
在电源电压正半波,在wt<α时,晶闸管VT1,VT4蒙受正向电压,晶闸管VT2,VT3蒙受反向电压,此时4个晶闸管都不导通,且假定4个晶闸管的漏电阻相等,则ut1(4)=ut2(3)=1/2U2;
在wt=α时,晶闸管VT1,VT4知足晶闸管导
通的两条件,晶闸管VT1,VT4导通,负载上的电压等于变压器两头的电压U2;
在wt=π时,因电源电压过零,经过晶闸管VT1,VT4的阳极电流小于保持晶闸管导通的条件降落为零,晶闸管关断;
在电源负半波,在wt<α+π时,触发晶闸管VT2,VT3使其元件导通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(Ud=-U2)和电流,且波形相位同样。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT1,VT4,使其蒙受反向电压而处于关断状态;
在wt=2π时,因电源电压过零,经过晶闸管VT2,VT3的阳极电流小于保持晶闸管导通的条件降落为零,晶闸管关断。
2单相桥式全控整流电路建模
在MATLAB新建一个Model,同时模型成立以下列图所示:
图2单相桥式全控整流电路(电阻性负载)的MATLAB仿真模型
模型参数设置
在此电路中,输入电压的电压设置为220V,频次设置为50Hz,电阻阻值设
置为1欧姆,电感设置为1e-3H,脉冲输入的电压设置为3V,周期设置为(与输
入电压一致周期),占空比设置为10%,触发角分别设置为20°
,60°
,90°
,
150°
因为两个晶闸管在对应时辰不停地周期性交替导通,关断,所以脉冲出发
周期应相差180°
。
晶闸管参数
脉冲参数
电源参数
负载参数
3仿真结果与剖析
a.触发角α=30°
,MATLAB仿真波形以下
图3α=30°
单相桥式全控整流电路仿真结果(电阻性负载)
b.触发角α=60°
图4α=60°
c.触发角α=90°
图5α=90°
4小结
单相桥式全控整流电路(电阻性负载)一共采纳了四个晶闸管,VT1,VT2两只晶闸管接成共阳极,VT3,VT4两只晶闸管接成共阴极,当u2在(0~α)晶闸管VT1和VT4蒙受正向电压,可是没有触发脉冲晶闸管没有导通。
在(α~π)VT1和VT4蒙受正向电压,有触发脉冲晶闸管VT1,VT4导通。
当u2在(π~π+α)闸管VT2和VT3蒙受正向电压,可是没有触发脉冲晶闸管没有导通。
在(π
+α~2π)VT2和VT3蒙受正向电压,有触发脉冲晶闸管VT2,VT3导通。
单相
桥式全控整流电路(电阻性负载)是典型单相桥式全控整流电路,桥式整流电路
的工作方式特色是整流元件一定成对以构成回路,负载为电阻性。
二、单相桥式全控整流电路(阻感性负载)
1电路构造与工作原理
电路构造以下图
图6单相桥式全控整流电路(阻感性负载)的电路原理图
(1)在u2正半波的(0~α)区间:
晶闸管VT1、VT4蒙受正压,但无触发
脉冲,处于关断状态。
假定电路已工作在稳固状态,则在0~α区间因为电感释
放能量,晶闸管VT2、VT3保持导通。
(2)在u2正半波的ωt=α时辰及此后:
在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4
使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其蒙受反压而处于关断状态。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:
当ωt=π时,电源电压自然过零,感觉电势使晶闸管VT1、VT4持续导通。
在电压负半波,晶闸管VT2、VT3蒙受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。
(4)在u2负半波的ωt=π+α时辰及此后:
在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、
VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电
压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流。
此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其蒙受反压而变成关断状态。
晶闸管VT2、VT3向来要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
从波形能够看出α>90o输出电压波形正负面积同样,均匀值为零,所以
移相范围是0~90o。
控制角α在0~90o之间变化时,晶闸管导通角θ=π,
导通角θ与控制角α没关。
晶闸管蒙受的最大正、反向电压。
2MATLAB建模
在MATLAB新建一个Model,同时模型成立以下列图所示:
图7单相桥式全控整流电路(阻感性负载)的MATLAB仿真模型
入电压一致周期),占空比设置为10%,触发角分别设置为30°
,50°
,因为两个晶闸管在对应时辰不停地周期性交替导通,关断,所以脉冲出
发周期应相差180°
a.触发角α=30°
,MATLAB仿真波形以下
图8α=30°
单相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)
a.触发角α=60°
图9α=60°
b.触发角α=90°
图10α=90°
单相桥式全控整流电路仿真结果(阻感性负载)
经过仿真可知,因为电感的作用,输出电压出现负波形,当电感无穷增大时,
控制角a在0~90°
之间变化时,晶闸管导通角θ=180°
,导通角θ与控制角a
没关。
经过自己仿真,在设置脉冲时,不一样信号对的晶闸管要赐予的脉冲相差180°
不论控制角α多大,输出电流波形因电感很大而呈一水平线,在电源输出反向电
压时,晶闸管组还没有脉冲,因为有电感的存在,电感性负载仍有电流经过,所
以经过电阻的电流不变。
三、单相桥式全控整流电路(反电动势负载)
图11单相桥式全控
整流电路(反电势负载)的电路原理图
当整流电压的刹时价ud小于反电势E时,晶闸管蒙受反压而关断,这使得晶闸管导通角减小。
晶闸管导通时,ud=u2,晶闸管关断时,ud=E。
与电阻负载对比晶闸管提早了电角度δ停止导电,δ称作停止导电角。
若α<
δ时,触发脉冲到来时,晶闸管蒙受负电压,不行能导通。
为了使晶闸管靠谱导通,要求触发脉冲有足够的宽度,保证当晶闸管开始蒙受正电压时,触发脉冲仍旧存在。
这样,相当于触发角被推延,即α=δ。
在MATLAB新建一个Model,同时模型成立以下列图所示:
图12单相桥式全控整流电路(反电动势负载)的MATLAB仿真模型
,MATLAB仿真波形以下:
图13α=30°
单相桥式全控整流电路仿真结果(反电动势负载)
b.触发角α=60°
,MATLAB仿真波形以下
图14α=60°
c.触发角α=90°
图15α=90°
此电路中当电枢电感不足够大时,输出电流波形断续,使晶闸管-电动势系
统的机械性变软,为此往常在负载回路串接平波电抗器以减小电流脉动,延伸晶
闸管导通时间,假如电感足够大,电流就能连续。
单相全控桥式整流电路主要适
用于4KW左右的整流电路,与单相半波可控整流电路对比,整流电压脉动减小,
每周期脉动两次。
变压器二次侧流过正反两个方向的电流,不存在直流磁化,利
用率高。
三相半波可控整流电路
图16三相半波可控整流电路(电阻性负载)的电路原理图
实验原理
三相半波可控整流电路纯电阻性负载,以下图。
图中T为整流变压器,为了获得中性线,整流变压器的二次接成星形,一次绕组接成三角形,使三次谐波都能够经过,减少了高次谐波对电网的影响。
为了获得零线,整流变压器的二次绕组一定接成星形,而一次绕组多接成三角形,使其3次谐波能够经过,减少高次谐波的影响。
三个晶闸管的阳极分别接入u、v、w三相电源,它们的阴极连结在一同,称共阴极接法,这对触发电路有公共线者连线较方便,用得较广。
2实验步骤
(1)翻开Matlab/Simulink环境,成立新的Simulink模型窗口,命名为
SXQQ;
(2)翻开电源模块组,复制三个沟通电压源模块Ua、Ub、Uc到SXQQ模型
窗口中,翻开参数设置对话框,进行三相对称沟通电压源参数设置:
三相对称交
流电压源的幅值设为220V,频次为50Hz,相位分别为0o、240o、120o。
(3)三相桥式全控整流器的建模可直接调用通用变换器桥仿真模块。
将其
复制到SXQQ模型窗口中,参数设置中,选择晶闸管器件。
(4)整流器的六脉冲触发器模块需要与三相线电压同步,所以建模时需要
3个电压检测模块和1个同步六脉冲触发器模块。
将这些元件模块复制到SXQQ
模型窗口中,并进行以下图的连结。
同步六脉冲触发器设置:
频次为50Hz,
脉冲宽度为1o,选择双脉冲触发方式。
(5)翻开控制元件模型组,复制一个常数元件模块到SXQQ模型窗口中作为
同步六脉冲触发器的控制移相角。
(6)翻开元件模块组,复制一个并联RLC元件模块到SXQQ模型窗口中作为
负载。
(7)翻开丈量模块组,增添一个电压丈量装置以丈量负载电压;
(8)经过适合连结,能够获得系统仿真电路
3MATLAB建模
图17三相半波可控整流电路(电阻性负载)的MATLAB仿真模型
参数设置以下
4仿真结果与剖析
a.触发角α=0°
图18α=0°
三相半波可控整流电路仿真结果(电阻性负载)
b.触发角α=30°
图19α=30°
c.触发角α=90°
图20α=90°
三相半波可控整流电路仿真结果(电阻性负载)
5小结
a=0时的工作原理剖析:
晶闸管的电压波形,由3段构成:
第1段,VT1导通时期,为一管压降,可近似为uT1=0
第2段,在VT1关断后,VT2导通时期,uT1=ua-ub=uab,为一段线电压。
第3段,在VT3导通时期,uT1=ua-uc=uac,为另一段线电压。
a=30时的波形
负载电流处于连续和断续之间的临界状态,各相仍导电120。
a>
30的状况,负载电流断续,晶闸管导通角小于120。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单相 桥式全控 整流 电路 仿真 建模 分析