【正文】 2內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書三相半波整流電路諧波和無功功率仿真畢業(yè)論文目錄引言 1第一章 三相半波整流電路 2 2（阻感負載） 2（α≤30176。） 2（ α＞30176。） 3第二章 整流電路的諧波及無功功率 5 無功功率的概念 5 諧波的概念 5 諧波和無功功率分析基礎(chǔ) 6 諧波分析基礎(chǔ)與計算 6 9 無功功率的補償方法 11第三章 三相半波整流電路諧波與無功功率的MATLAB仿真 12 MATLAB/ Simulink簡介 12 Simulink仿真環(huán)境 12 Simulink的基本操作 13 三相半波整流電路諧波與無功功率的MATLAB仿真 14 三相半波整流電路諧波及功率因數(shù)的MATLAB仿真模型 14 三相半波整流電路諧波及功率因數(shù)的MATLAB仿真（α=30176。） 18 三相半波整流電路諧波及功率因數(shù)的MATLAB仿真（α=60176。） 20 三相半波整流電路諧波及功率因數(shù)的MATLAB仿真（α=90176。） 21 22 α=30176。FFT模塊的分析計算 22 α=60176。FFT模塊的分析及計算 23 α=90176。FFT模塊的分析及計算 24 不同觸發(fā)角FFT分析與計算總結(jié) 25結(jié)論 26參考文獻 27謝辭 2831內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書引言 現(xiàn)在，電力電子裝置的運用越來越引起人們的關(guān)注，對于電力電子產(chǎn)生的諧波問題，也成了研究人員研究中的一大難題?！爸C波”一詞起源于聲學。關(guān)于諧波的各類分析早在十八世紀前后就已經(jīng)有人作出了研究。而傅里葉等科學家們提出的諧波分析方法在現(xiàn)今社會中仍然被人們所推崇。 作為供電電源和用電設(shè)備之間的必不可少的非線性接口，在實現(xiàn)功率控制和處理的同時，所有電力電子裝置都不可避免的產(chǎn)生非正弦的波形，向電網(wǎng)注入諧波電流，且隨著功率變換裝置的容量的不斷增大、使用數(shù)量的迅速上升和控制的多樣化等，對電氣環(huán)境形成了一大公害。 對于諧波研究的意義，重點就在于諧波危害的嚴重性。隨著我們電子技術(shù)的飛速發(fā)展，雖然諧波的危害已經(jīng)大大減小了，但是有很多領(lǐng)域方面的諧波問題，還是沒有得到良好的改善。而我所做的設(shè)計就是選擇了目前研究數(shù)量最少的三相半波整流電路阻感負載的諧波進行研究，因為在網(wǎng)絡(luò)和各類文獻中，這類研究由于變壓器的直流磁化，使研究會很困難。正是由于這點，我選擇了挑戰(zhàn)自己，更是為了讓自己提高解決困難的能力。 無功功率的存在，對于我們的電力電網(wǎng)來說，是萬分重要的。無功功率在我們的仿真過程中，是用功率因數(shù)表示的，因為功率因數(shù)的大小可以直觀的表示出無功功率的變化。而在我們的日常生活中，由于無功功率的損耗，許多種類的無功補償裝置已經(jīng)面世了，隨著科技的發(fā)展，以后還會有更多更優(yōu)秀的補償裝置誕生。 本設(shè)計針對三相半波整流電路進行Matlab/Simulink仿真，對三相半波電路的諧波和無功功率有了深層次的分析，利用仿真所得結(jié)果為補償裝置提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。第1章 三相半波整流電路 本文中用到三相半波整流電路，所以在本章對其簡單介紹以便于理解本文的后續(xù)內(nèi)容。 三相整流電路的特點是交流側(cè)是由三相電源供電的，且整流電壓脈動較小、易濾波，整流負載容量較大。三相半波整流電路又分為共陰極組整流電路和共陽極組整流電路兩種，我們主要學習的是共陰極組整流電路，因為這種接法有公共端，且連線方便。（阻感負載） 三相半波整流電路的主電路圖如圖11。 圖11 三相半波阻感負載主電路圖（α≤30176。） 如圖11所示，負載是阻感負載，且電感為無窮大，電流的波形基本上等同于一條直線，流過晶閘管的電流則類似于矩形波。 α≤30176。時，與波形如圖12。圖12 三相半波整流電路α≤30176。時阻感負載波形圖（ α＞30176。） α＞30176。時，比如α=60176。時，與波形如圖13所示。當過零值時，因為電感的無窮大特性，阻止電流的下降速度，因此將持續(xù)導通，一直到下一個晶閘管的觸發(fā)脈沖來到，就發(fā)生換流。向負載供電的同時，又會向施加反向電壓而促使其關(guān)斷。在這種情況下的波形中就會出現(xiàn)零以下的部分，如果α增大，波形中X軸以下的部分將會增多。 圖13 三相半波整流電路α=60176。時阻感負載波形圖 α=90176。時，波形中的X軸兩側(cè)波形的面積近似于相等，所有的平均值近似為零。由此可見三相半波整流電路的阻感負載移相范圍為0176。90176。第二章 整流電路的諧波及無功功率 在實際供電中，由于各種外界因素及電力裝置自身的影響，會使電壓產(chǎn)生各種形式的畸變，因而不能產(chǎn)生完美的正弦波電壓，這就是在供電過程中產(chǎn)生了諧波，對電網(wǎng)側(cè)和設(shè)備有巨大的影響。 無功功率的概念 在我們?nèi)粘Ｉ钪?，由于電力電子裝置需要消耗大量的無功功率，因此會對公用電網(wǎng)產(chǎn)生不利的影響。 1）對于無功功率負荷來說，各種用電設(shè)備中，白熾燈這種用電設(shè)備是只消耗有功功率的，還有一部分同步電動機可發(fā)出一定量的無功功率，大多數(shù)的用電設(shè)備都要消耗無功功率。 2）變壓器中的無功功率損耗分為兩部分，其中包括勵磁支路損耗和繞組漏抗中損耗。對一臺變壓器而言，變壓器中的無功損耗并不大，但是對于多電壓級網(wǎng)絡(luò)來說，變壓器中的無功損耗所占的份額是相當大的。 3）電力線路中的無功損耗同樣分為兩部分其中一種是并聯(lián)電納，另一種就是串聯(lián)電抗。但是在電網(wǎng)運行中線路消耗的是容性還是感性的無功功率，是我們無法確定的。 4）無功功率的電源有四種，分別如下：發(fā)電機，電容器和調(diào)相機，靜止無功功率補償器和靜止調(diào)相機，還有一種就是并聯(lián)電抗器。這幾種電源是我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|最多也是最常見的。 諧波的概念 在我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娏﹄娮友b置會產(chǎn)生大量的諧波，這些電力電子裝置被稱為諧波源，比如說一下電力電子器件負載，補償設(shè)備（除了電容器組），鐵芯飽和和鐵路機車負載等都是諧波源。諧波對電力系統(tǒng)的污染日益嚴重，諧波源的注入使電網(wǎng)諧波電流及諧波電壓增加，其危害波及全網(wǎng)，對各種電氣設(shè)備有不同程度的影響和危害。 1）由于諧波的存在，會對供電線路產(chǎn)