單相交流調(diào)壓電路仿真研究課程設(shè)計(存儲版)
【正文】 比值達到調(diào)壓的目的。產(chǎn)生的滯后是因為阻感性負載時電流滯后電壓一定角度，再加上移相控制所產(chǎn)生的滯后，使得交流調(diào)壓電路在阻感性負載時的情況比較復(fù)雜，其輸出電壓，電流與觸發(fā)角α，負載阻抗角φ都有關(guān)系。正半周結(jié)束，期間電流 oi 從 0 開始上升到再次下降到 0 這段區(qū)間稱為導(dǎo)通角 0? 。始終為單一方向，在電路中產(chǎn)生較大的直流分量；因此為了避免這種情況發(fā)生，應(yīng)采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)方式。此時，將IG調(diào)整為 0，即 UGK0，也不能解除正反饋， G 極失去控制作用。在 MATLAB 的菜單欄上新建一個 Model文件這時出現(xiàn)一個空白的仿真平臺，在這個平臺上可以繪制電路的仿真模型。 圖 22 R=200,觸發(fā)角為 60176。此時負載為電阻性負載時，阻抗角為零，當(dāng)觸發(fā)角為零時即 ? =? =0 時，負載電流時連續(xù)的，當(dāng)觸發(fā) ? 0 時，電流不連續(xù)。 圖 25 R=100 歐姆 ,L=,觸發(fā)角為 0176。 波形分析 以上（ 1）中阻抗角為 30176。所得的仿真波形。并且可以知道觸發(fā)角的取值為 0180176。 KJ004 可控硅移相電路 可控硅移相觸發(fā)電路適用于單相、三相全控橋式供電裝置中作可控硅的雙路脈沖移相觸發(fā)。 R7和 C2形成微分電路改變 R7和 C2的值可獲得不同的脈寬輸出。雖然在后來看來這個真的只是一個很小很小的問題，皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 23 但是它確實給我們帶來不小麻煩。經(jīng)過仿真證實了我們的想法，當(dāng)時我們的激動絕對是語言無法的表達的。對不同的移相控制電壓 VY只有改變權(quán)電阻 R R2的比例調(diào)節(jié)相應(yīng)的偏移電壓 VP。 3． 控制電路 （觸發(fā)電路） 的設(shè)計 晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在需要要的時刻有阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。當(dāng)觸發(fā)脈沖到來時，正向晶閘管導(dǎo)通，電壓發(fā)生跳變，由于電感的作用，電流只能從零開始變化，同時電感開始儲能。 60176。 圖 29 R=100Ω， L=，觸發(fā)角為 60176。改變觸發(fā)角，觀察仿真波形。 180176。 ⑶電源 參數(shù)設(shè)置 電源電壓設(shè)為 220V，頻率設(shè)為 50Hz,相位角設(shè)為 0，采樣時間設(shè)為 0。 18 晶閘管電流標(biāo)幺值與控制角 ? 的關(guān)系曲線 當(dāng) ? 、 ? 已知時，可由該曲線查出晶閘管電流標(biāo)幺值，進而求出負載電流有效值 I0 及晶閘管電流有效值 IT 。此時 SCR 飽和導(dǎo)通，通過 SCR 的電流由 R確定為 EA/R。 圖 14? =? 情況下的輸出波形 皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 7 (3) ??? 情況 在 ??? 工況下，阻抗角 ? 相對較大，相當(dāng)于負載的電感作用較強，使得負載電流嚴(yán)重滯后于電壓，晶閘管的導(dǎo)通時間較長，此時式仍然適用，由于 ??? ，公式右端小于 0，只有當(dāng) ?180)( ??? ??? 時左端才能小于 0，因此 ?180?? ，如圖所示，如果用窄脈沖觸發(fā)晶閘管，在 ??wt 時刻 1T 被觸發(fā)導(dǎo)通，由于其導(dǎo)通角大于 180? ，在負半周 )( ????wt 時刻為 2T發(fā)出出發(fā)脈沖時， 1T 還未關(guān)斷， 2T 因受反壓不能導(dǎo)通 ,1T 繼續(xù)導(dǎo)通直到在 )( ????wt 時刻因1T 電流過零關(guān)斷時， 2T 的窄脈沖 2Gu 已撤除， 2T 仍然不能導(dǎo)通，直到下一周期 1T 再次被觸發(fā)導(dǎo)通。當(dāng)電壓到達過零點時，由于是感性負載，電流 oi 滯后于電壓 ou ，當(dāng)電壓達到過零點時電流不為 0 電流不為零，之后 oi 繼續(xù)下降， Vt1 仍然導(dǎo)通，輸出電壓出現(xiàn)負值。 皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 4 初始條件： 輸入為單相交流電源，有效值 220V， 要求完成的主要任務(wù) : （ 1）掌握單相交流調(diào)壓電路的原理； （ 2）設(shè)計出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并采用 Matlab ／ Simulink 對單相交流調(diào)壓電路進行仿真； （ 3）采用 Protues 設(shè)計出單相交流調(diào)壓主電路及采用 KJ004 控制電路 方案 本系統(tǒng)主要設(shè)計思想是：采用兩個晶閘管反向并聯(lián)加負載為主電路，外加觸發(fā)電路；觸發(fā)電路控制晶閘管的導(dǎo)通，從而控 制輸出。通過用兩單相晶閘管反并聯(lián)組成的交流電壓控制器，可以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓有效值。過去交流調(diào)壓使用變壓器，在電力電子技術(shù)出現(xiàn)后，采用電力電子器件的交流調(diào)壓器不僅可以對電壓進行連續(xù)調(diào)節(jié)，并且體積小、重量輕、控制靈活方便，在燈光控制、家用風(fēng)扇調(diào)速、交流電機的調(diào)壓調(diào)速和軟啟動以及交流電機的輕載節(jié)能運行中得到了廣泛的應(yīng)用。電路模型由交流電源、反并聯(lián)的兩個晶閘管、觸發(fā)模塊、電阻負載和觀測示波器組成。 皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 3 單相交流調(diào)壓電路是對單相交流電的電壓進行調(diào)節(jié)的電路。這里晶閘管起到一個通斷頻率可調(diào)的快速開關(guān)的作用。當(dāng)兩只反并聯(lián)的晶閘管中的任何一個導(dǎo)通后，其通態(tài)壓降就成為另一只的反向電壓，因此只有當(dāng)導(dǎo)通的 晶閘管關(guān)斷以后， 另一只晶閘管才有可能承受正向電壓被觸發(fā)導(dǎo)通。由后面的分析可知，在 ???工況下， ?180?? 因此在 2T 脈沖來之 前 1T 已關(guān)斷，正負電流不連續(xù)。 圖 15 ??? 下窄脈沖觸發(fā)方式時輸出波形 皖西學(xué)院 單相交流調(diào)壓電路仿真研究 8 管的介紹
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