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三相桥式全控整流电路仿真
------作业三
利用simpowersystems建立三相全控整流桥的仿真模型。输入三相电压源,线电压380V,50Hz,。可用“Universal Bridge”模块。
一、带电阻负载的仿真。负载为电阻1欧姆。。改变触发角alpha,观察并记录alpha=30 90 120 度时Ud、Uvt1、Id的波形。并画出电路的移相特性 Ud=f(alpha)。
仿真模型如下所示:
alpha=30时
直流侧电压Ud,()
直流侧电流Id()
晶闸管T1的电压Uvt1()
alpha=90时
直流侧电压Ud,()
直流侧电流Id()
晶闸管T1的电压Uvt1()
=120时
直流侧电压Ud,(约为0V)()
直流侧电流Id()
晶闸管T1的电压Uvt1()
画出电路的移相特性 Ud=f(alpha)。(记录数据表格如下)
触发角alpha(度)
输出平均电压
0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

移相特性曲线如下所示:
实验结果分析:由仿真波形得知,当触发角小于等于90°时,由于是纯电阻性负载,所以Ud波形均为正值,直流电流Id与Ud成正比,并且电阻为1欧姆,所以直流电流波形和直流电压一样。随着触发角增大,在电压反向后管子即关断,所以晶闸管的正向导通时间减少,对应着输出平均电压逐渐减小,并且当触发角大于60°后Ud波形出现断续。而随着触发角的持续增大,输出电压急剧减小,最后在120°时几乎趋近于0。对于晶闸管来说,在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。移相范围为0~120。
二、1、带阻感负载的仿真。 R=1欧姆,L=10mH,。不接续流二极管。改变触发角alpha,观察并记录alpha=30 60 90 度时Ud,Uvt1,Id的波形。并画出电路的移相特性 Ud=f(alpha)。
仿真模型如下所示:
alpha=30度时,
直流侧电压Ud,()
直流侧电流Id()
晶闸管T1的电压Uvt1 ()
alpha=60时,
直流侧电压Ud,()
直流侧电流Id()
晶闸管T1的电压Uvt1 ()
alpha=90时,
直流侧电压Ud,()
直流侧电流Id()
晶闸管T1的电压Uvt1 ()
画出电路的移相特性 Ud=f(alpha)(记录表格如下)
触发角alpha(度)
输出平均电压
0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

移相特性曲线如下所示:
实验结果分析:对于阻感性的负载,当触发角小于60°时,整流输出电压波形与纯阻性负载时基本相同,所不同的是,阻感性负载直流侧电流由于有电感的滤波作用而不会发生急剧的变化,输出波形较为平稳。而当触发角大于等于
60°小于90°时,由于电感的作用,延长了管子的导通时间,使Ud波形出现负值,而不会出现断续,所以直流侧输出电压会减小,但是由于正面积仍然大于负面积,这时直流平均电压仍为正值。当触发角大于90°时,由于id太小,晶闸管无法再导通,输出几乎为0。工作在整流状态,晶闸管所承受的电压主要为反向阻断电压。移相范围为0~90。
2、当触发角为30度时,从第六个周期开始移去A相上管的触发脉冲,观察并记录移去触发脉冲后Ud,Uvt,Id的波形。并分析故障现象。
直流侧电压Ud()
直流侧电流Id()