電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)——三相橋式全控整流電路的設(shè)計(jì)與仿真-全文預(yù)覽
【正文】 0 176。 2） 當(dāng) α 分別等于 0176。 時(shí)基本為零。 ） 14 0 . 0 100 . 0 10 . 0 20 . 0 30 . 0 40 . 0 50 . 0 60 . 0 70 . 0 80 . 0 9I d ( a = 9 0 176。 阻感性負(fù)載） 圖 413 輸出電壓、電流波 形（ α =30176。 阻感性負(fù)載 )0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 0 . 0 4 5 0 . 0 5 5 0050100150200250300350Ud （ a = 0 176。 、 30176。 、 60176。 阻性負(fù)載 ) 圖 410 三 相電流波形 10123456I v t 1 ( a = 9 0 176。 阻性負(fù)載 )0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 0 . 0 4 5 0 . 0 5 1 0 0 5 0050100150200250300Ud （ a = 9 0 176。 時(shí)輸出電壓、電流，三相電流及晶閘管 VT1 的電壓電流的幅值明顯減小，這是因?yàn)樗鼈兊姆荡笮∨c cosα 的大小成正比。 阻性負(fù)載 ) 圖 47 三 相電流波形 10 10123456I v t 1 ( a = 9 0 176。 阻性負(fù)載 )0 0 . 0 0 5 0 . 0 1 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 0 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 0 4 0 . 0 4 5 0 . 0 5050100150200250300Ud （ a = 6 0 176。 阻性負(fù)載 ) 圖 45 晶閘管 VT1 的電流（ VTi）和電壓（ VTu） 圖 45 反映了通過(guò)晶閘管的電流及其電壓， VT 導(dǎo)通時(shí)，相當(dāng)于短路其兩端電壓為零，有電流通過(guò)， VT 關(guān)斷時(shí)，電流為零，所受電壓最大值為電源電壓峰值。 ， 如果繼續(xù)增大至 120176。期間， ia 為正，若 ia波形的形狀與同時(shí)段的 ud波形相同，在 VT4 處于通態(tài)的 120176。 阻性負(fù)載 ) 8 圖 44 中各相電流波反映了晶閘管 中流過(guò)電流的波形，由此波形可以看出，晶閘管一周期中有 120176。 因?yàn)槭请娮柝?fù)載，整流后的電壓和電流波形相同，但幅值不同。 時(shí) 5051015202530I d ( a = 3 0 176。 仿真結(jié)果及波形分析 設(shè)置仿真 時(shí)間 ，數(shù)值算法采用 ode23tb(stiff／ TR． BDF2)。 、 60176。 2）三相晶閘管整流器參數(shù)設(shè)置：使用默認(rèn)值。用 6 個(gè) Thyristor 構(gòu)成整流橋，實(shí)現(xiàn)交流電壓到直流電壓的轉(zhuǎn)換。 第 四 章 仿真分析 4． 1 建立仿真模型 （ 1） 首先建立一個(gè)仿真的新文件，命名為 EQ。同理，三相半波整流電路稱為 3 脈動(dòng)整流電路。 圖 31 主電路原理圖 其工作特點(diǎn)是任何時(shí)刻都有不同組別的兩只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，構(gòu)成 電流 通路，因此為保證電路啟動(dòng)或電流斷續(xù)后能正常導(dǎo)通，必須對(duì)不同組別應(yīng)到導(dǎo)通的一對(duì)晶閘管同時(shí)加觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)大于 π／ 3 的寬脈沖。在實(shí)際應(yīng)用中，特別是小功率場(chǎng)合，較多采用單相可控整 流電路。在電子設(shè)備中有時(shí)也會(huì)遇到功率較大的電源，例如幾百瓦甚至超過(guò) 1— 2kw 的電源，這時(shí)為了提高變壓器的利用率，減小波紋系數(shù)，也常采用三相整流電路。另外三相橋式整流電壓的脈動(dòng)頻率比三相半波高一倍，因而所需平波電抗器的電感量也減小約一半。 晶閘管三相橋式可控整流 電路的電路 ， 參數(shù)要求： 電網(wǎng)頻率 f=50hz 電網(wǎng)額定電壓 U=380v 電網(wǎng)電壓波動(dòng) 正負(fù) 10% 阻感負(fù)載電壓 0—— 250V 連續(xù)可調(diào)。 設(shè)計(jì) 任務(wù) 《晶閘管三相橋式可控整流電路 設(shè)計(jì)與仿真 》 一 、設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)要求： 計(jì)算機(jī)仿真具有效率高、精度高、可靠性 高和成本低等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力電子電路（或系統(tǒng)）的分析和設(shè)計(jì)中。常用的三相整流電路有三相橋式不可控整流電路、三相橋式半控整流電路和三相橋式全控整流電路，由于整流電路涉及到交流信號(hào)、直流信號(hào)以及觸發(fā)信號(hào)，同時(shí)包含晶閘管、 電容 、 電感 、 電阻 等 多種元件，采用常規(guī)電路分析方法顯得相當(dāng)繁瑣，高壓情況下實(shí)驗(yàn)也難順利進(jìn)行。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，如果離 開電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。據(jù)估計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家有 60%的電能經(jīng)過(guò)變換后才使用，而這個(gè)數(shù)字在本世紀(jì)初達(dá)到 95%。這類整流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制技術(shù)成熟，但交流側(cè)輸入功率因數(shù)低，并向電網(wǎng)注入大量的諧波電流。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進(jìn)程中，電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開關(guān)電源。 隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，整流電路在自動(dòng)控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。 此次課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)晶閘管三相橋式可控整流電路，與三相半波整流電路相比，三相橋式整流電路的電源利用率更高，應(yīng)用更為廣泛。通過(guò)本次仿真，學(xué)生可以初步認(rèn)識(shí)電力電子計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu) 2 勢(shì)，并掌握電力電子計(jì)算機(jī)仿真的基本方法。 方案 選擇 課設(shè)題目中給出的正是要求為 220V、 20A 的直流電動(dòng)機(jī)供電，它的容量為 S= kw，屬于高容量，所以應(yīng)選用三相可控整流電路整流。 三相可控整流電路的控制量可以很大，輸出電壓脈動(dòng)較小，易濾波，控制滯后時(shí)間短，因此在工業(yè)中幾乎都是采用三相可控整 流電路。雖然三相橋式全控整流電路的晶閘管的數(shù)目比三相半波可控整流電路的少，但是三相橋式全控整流電路的輸出電流波形便得平直，當(dāng)電感足夠大時(shí)，負(fù)載電
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