三相半波整流电路建模仿真说明书.doc

摘要 1
设计任务及要求 2
设计总结报告要求 3
第一章主电路设计及原理 3
主电路设计 3
各参数的计算 6
输出值的计算 6
10
第二章三相半波可控整流电路(电阻性负载) 11
11
建立仿真模型 11
14
小结 15
第三章三相半波可控整流电路(阻感性负载) 15
,如图2-1。 15
建立仿真模型 15
17
小结 18
第四章心得体会 18
参考文献 19
摘要
整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离(可减小电网与电路间的电干扰和故障影响)。整流电路的种类有很多,有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
本设计主要是建立三相半波可控整流电路,分电阻性负载和阻感性负载两种情况,利用MATLAB软件进行仿真,获取负载和晶闸管两端
电压波形和电流波形,与理论结果对比,对实验仿真结果进行分析。
关键词:变压,触发,晶闸管,三相半波可控整流电路。
设计任务及要求
计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点,已经广泛应用电力电子电路(或系统)等的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析,减轻劳动强度,提高分析和设计能力,避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差,还可以与实物试制和调试相互补充,最大限度地降低设计成本,缩短系统研制周期。可以说,电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和实验过程。通过本次仿真,学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势,并掌握电力电子计算机仿真的基本方法。
1、晶闸管三相半波可控整流电路,参数要求:
电网频率 f=50Hz;
电网额定电压U1=380V;
电网电压波动正负10%;
阻感负载电压波动 0—510V连续可调。
2、设计内容
(1)制定设计方案;
(2)主电路的设计及主电路元件的选择
(3)驱动电路和保护电路设计及参数计算
(4)绘制电路原理图
(5)总体电路原理图及说明
3、设计的总体要求
(1)熟悉matlab/simulink/powersystem中的仿真模块用法和功能
(2)根据设计电路搭建仿真模型
(3)设置参数并进行仿真
(4)给出不同触发角时对应ud、id、i2和iVT1的波形。
4、设计的总体要求
(1)熟悉整流和触发电路的基本原理,能够运用所学的理论知识分析设计任务;
(2)掌握基本电路的数据分析、处理,描绘波形并加以判断;
(3)能正确设计电路,画出线路图,分析电路原理;
(4)广泛收集相关技术资料;
(5)按时完成课程设计任务,认真、正确的书写课程设计报告。
设计总结报告要求
1、设计题目、目录、设计的基本原理、简要说明本设计内容、用途及特点、达到的性能指标;
2、写出个部分设计过程、工作原理、元器件选择;
3、给出仿真结果;
4、附录、设计参考文献、设计总结体会;
5、按要求完成仿真报告。
第一章主电路设计及原理
主电路设计
单相整流电路线路简单,价格便宜,制造、调整、维修都比较容易,但其输出的直流电压脉动大,脉动频率低。又因为它接在三相电网的一相上,当容量较大时易造成三相电网不平衡,因而只用在容量较小的地方。一般负载功率超过4kw要求直流电压脉动较小时,可以采用三相可控整流电路。
当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小时,应采用三相整流电路,其交流侧由三相电源供电。三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路。
三相半波可控整流电路原理图如图1所示。以电阻性负载为例,阻感性负载只需把电阻R换成阻感R和L串联即可。
三相半波可控整流电路原理图
为了得到零线,整流变压器的二次绕组必须接成星形,而一次绕组多接成三角形,使其3次谐波能够通过,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,它们的阴极连接在一起,称共阴极接法,这对触发电路有公共线者连线较方便,应用比较广范。假设将电路中的晶闸管换作二极