三相桥式全控整流电路仿真.doc

三相桥式全控整流电路仿真专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 摘要: 三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有非常重要的作用。本文在研究全控整流电路理论基础上, 采用 Matlab 的可视化仿真工具 Simulink 建立三相桥式全控整流电路的仿真模型, 对三相电源电压、电流以及负载特性进行了动态仿真与研究,并且对三相电源电流以及负载电流、电压进行 FFT 分析。仿真结果表明建模的正确性, 并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点, 从而为电力电子技术课程实验提供了一种较好的辅助工具。关键词:Matlab ;整流电路;动态仿真;建模三相桥式全控整流电路分析(电阻负载) 1 主电路结构及工作原理 原理图 ud 4622 图1 三相桥式全控整流电路原理图(电阻负载) 工作原理三相桥式全控整流电路原理图如图 1 所示。三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的, 它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5) 和三相半波共阳极接法(VT4,VT6,VT2) 的串联组合。其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通, 构成电流通路, 因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通, 必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲, 所以触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大, 易使脉冲变压器饱和, 所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲; 每隔π/3 换相一次, 换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行, 但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6 个管子的组合导通顺序是 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6; 共阴极组 VT1,VT3,VT5 的脉冲依次相差 2π/3; 同一 1 相的上下两个桥臂,即 VT1和 VT4,VT 3和 VT6,VT 5和 VT2 的脉冲相差π, 给分析带来了方便;当α=0°时, 输出电压Ud 一周期内的波形是6 个线电压的包络线, 所以输出脉动直流电压频率是电源频率的 6倍, 比三相半波电路高1倍, 脉动减小, 而且每次脉动的波形都一样, 故该电路又可称为 6 脉动整流电路。α>0 °时,Ud 的波形出现缺口, 随着α角的增大, 缺口增大, 输出电压平均值降低。当α=2π/3时, 输出电压为零, 所以电阻性负载时,α的移相范围是 0~2 π/3; 当0 ≤α≤π/3时, 电流连续, 每个晶闸管导通2π/3; 当π/3 ≤α≤ 2π/3时, 电流断续, 每个晶闸管导通小于 2π/3。α=π/3 是电阻性负载电流连续和断续的分界点。 2 三相桥式全控整流电路建模仿真 建模根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用 Simulin k 内的模块建立仿真模型如下图所示, 设置三个交流电压源 Va,Vb,Vc 相位角依次相差 120 °, 得到整流桥的三相电源。用 6个 GTO 构成整流桥, 实现交流电压到直流电压的转换。 pulse generator 产生整流桥的触发脉冲, 且从上到下分别给 1~6 号晶闸管触发脉冲。 2 模型参数设置(1) 三相电源 UA 、 UB 和 UC 仿真参数设置: 电压峰值为 380V , 频率为 50Hz ,相位分别为 0° 、- 120 °、 120 °。(2 )三相晶闸管整流器参数使用默