【正文】 圖 311 三相橋式半控整流電路模塊圖 參數(shù)設(shè)置 （ 1）電源參數(shù)設(shè)置：三相電源的電壓峰值電壓為 380V，可表示為“ 220*sqrt(2)”，頻率為 50Hz，相位分別為 0 度， 120 度， 240 度。要注意初相角的設(shè)置， a 相的電壓源設(shè)為 0， b相的電壓源設(shè)為 120， c 相的 電壓源設(shè)為 240。 Simulink 擁有全面的庫，如接收器，信號源，線形及非線形組塊和連接器。 在 MATLAB 的 SIMNLINK 的界面下，可以用模型圖將需要設(shè)計的情況表示出來，通過連線及設(shè)置實驗中所需的各種設(shè)備及器件的使用值，繼而可以調(diào)試、仿真。、前沿相差 180176。α =60176。 表 21 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載 a=0176。 u d負(fù)載V T 1V T 2V T 3V T 4V T 5V T 6d 1d 2abci dnTi a 圖 21 三相全控整流電路 主電路選擇三相橋 式全控整流電路，當(dāng)整流負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動較小時，應(yīng)采用三相整流電路，其交流側(cè)由三相電源供電，使用六個晶閘管，負(fù)載使用電阻。 SIMULINK 為用戶提供了用方框圖進(jìn)行建模的圖形接口，在 SIMULINK 環(huán)境下，利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直觀地“畫”出系 統(tǒng)模型，就像用筆和紙來畫畫一樣，一行代碼也不用編寫，然后直接進(jìn)行電路的仿真，監(jiān)控仿真過程，分析仿真結(jié)果。因此對三相橋式可控整流電路的相關(guān)參數(shù)和不同性質(zhì)負(fù)載的工作情況進(jìn)行對比分析與研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。本文基于三相整流電路的原理，對不同控制角度帶不同負(fù)載的三相全控整流電路的仿真模擬，并做了一定的分析。 計算機(jī)仿真是通過對被研究的對象建立數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行仿真研究的。 近年來，計算機(jī)仿真技術(shù)在電路分析設(shè)計 中得到廣泛應(yīng)用，采用該技術(shù)可以迅速得到實際方案的模擬結(jié)果，從而對其進(jìn)行評估，優(yōu)化元器件參數(shù)，縮短周期，降低成本。晶閘管的觸發(fā)導(dǎo)通順序是 VT1→ VT2→ VT3→ VT4→ VT5→ VT6→VT1。時波形 （ 3） ud 一周期脈動 6次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為 6 脈波整流電路。時， ud 波形每 60176。它的計算具有快速性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性等特點。附加模塊庫是：主要有①控制模塊庫：內(nèi)有同步 6 脈沖發(fā)生器、 PWM 發(fā)生器、時鐘、三相可編程電源等。 在定義了一個模型后，就可以進(jìn)行仿真了，用 綜合方法的選擇或用 Simulink的菜單或MATLAB命令窗口的命令鍵入。延遲角的設(shè)置要特別注意，在三相電路中，觸發(fā)延時時間并不是直接從 a 換算過來，由于 α 角的零位定在自然換相角，所以在計算相位延時時間時要增加西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 14 30 度相位。因此當(dāng)α＝ 0度時，延時時間應(yīng)設(shè)為 。仿真完成后就可以通過示波器來觀察仿真的結(jié)果。時，由于電感的作用，延長了管子的導(dǎo)通時間，使 Ud波形出現(xiàn)負(fù)值，而不會出現(xiàn)斷續(xù)，所以直流側(cè)輸出電壓會 減小，但是由于正面積仍然大于負(fù)面積，這時直流平均電壓仍為正值。這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 27 謝辭 畢業(yè)設(shè)計，也許是我大學(xué)生涯交上的最后一個作業(yè)了。隨著觸發(fā)角增大，在電壓反向后管子即關(guān)斷，所以晶閘管的正向?qū)〞r間減少，對應(yīng)著輸出平均電壓逐漸減小，并且當(dāng)觸發(fā)角大于 60176。 圖 321 通用變換橋參數(shù)設(shè)置 （ 2）同步 6 脈沖觸發(fā)器的參數(shù)設(shè)置，該模塊有 5個輸入端，其圖標(biāo)如圖所示。電阻電感負(fù)載觸發(fā)角分別在 0度， 30 度， 45 度， 60 度時的仿真結(jié)果如下圖 37圖 310。 三相半波整流電路 模塊的建立 各個元器件提取路徑如下表： 表 31 三相 半波 整流電路模型主要元件提取路徑 序號 元器件名稱 提取元器件位置 1 交流電源 Simpowersystems / Electrical Sourse / AC Voltage sourse 2 脈沖觸發(fā)器 Simulink / Sources / Pulse Generator 3 晶閘管模型 Simpowersystems /Power Electronics /Detailed Thyristor 4 接地端 Simulink/Commonly/Used/Block/Ground 5 電流表模型 Simpowersystems /Measurements /Current Measurement 6 電壓表模型 Simpowersystems /Measurements / Voltage Measurement 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 13 7 信號 分解 Simulink /Signal Routing /Demus 8 信號合成模型 Simulink /Signal Routing /Mux 9 RLC 串聯(lián)電路 Simpowersystems /Elements /Series RLC Branch 10 示波器模型 Simulink /Sinks /Scope 圖 31 三相半波整流電路模塊圖 參數(shù)設(shè)置 電源參數(shù)設(shè)置：電壓設(shè)置為 380V，頻率設(shè)為 50Hz。相對于以前的仿真需要用語言和程序來表明不同的方程式而言有了極大的進(jìn)步。并且一些不得不忽略的非線性、隨機(jī)干擾等因素的影響也十分容易研究。時波形 ???? ?? ?? c o )(s i n631 2323 2dUttdUU ?? ? ???????? ???? ? ? )3c o s ()(s i n63 23 2d ????? ? ?? UttdUU（公式 21） （公式 22） 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 9 當(dāng)整流變壓器采用星形接法，帶阻感負(fù)載時，變壓器二次側(cè)電流波形如圖 26中所示，為正負(fù)半周各寬 120176。時工作情況 ud 波形中每段線電壓的波形繼續(xù)后移， ud 平均值繼續(xù)降低。 。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 三相整流電路的設(shè)計 三相橋式可控整流電路應(yīng)用最為廣泛，共陰極組 —— 陰極連接在一起的 3 個晶閘管（ VT1， VT3， VT5）共陽極組 —— 陽極連接在一起的 3 個晶閘管（ VT4， VT6， VT2）編號： 5， 2。 MATLAB 提供的 SIMULINK是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包。 整流電路尤其是三相橋式可控整流電路是電力電子技術(shù)中最為重要的也是應(yīng)用的最為廣泛的電路，不僅應(yīng)用于一般工業(yè)，也廣泛的應(yīng)用于交流運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及其他領(lǐng)域。 三相整流電路的 整體 設(shè)計，原理分析。隨著計算技術(shù)的日趨發(fā)展和完善，無論描述研究對象的數(shù)學(xué)模型多么復(fù)雜龐大，只要其具有 正確性，則仿真結(jié)果總是安全可靠的，這是諸如實物試驗等其它的研究方法所無法比擬的。此外，還減小了使用昂貴的功率器件進(jìn)行探測性 MATLAB 既是一種直觀、高效的計算機(jī)語言 ,同時又是一個科學(xué)計算平臺。橋式電路也存在著“自然換相點” ，為線電壓的交點，如果 相電壓有效值為 U，自然換相點在 0、π / 2π /π、 4π / 5π / 2π處。 （ 4）需保證同時導(dǎo)通的 2個晶閘管均有脈沖可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā)另一種方法是雙脈沖觸發(fā)（常用）。中有一段為零， ud 波形不能出現(xiàn)負(fù)值。 MATLAB 的圖形可視能力在所有數(shù)學(xué)軟件中是首屈一指的。②離散測量模塊庫：各種離散測量模塊。菜單的獨特性便于交互式工作，當(dāng)然命令行對于運行仿真的分支是很有用的。因此當(dāng) α ＝ 0度時，延時時間應(yīng)設(shè)為 。其計算可按以下公式 ： t=（α +30） T/360。 電阻設(shè)為 45，電感為 0，電容無窮大 inf。當(dāng)電感無限大時，電流趨近于一條直線。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步?？梢酝ㄟ^對仿真結(jié)果的分析，反復(fù)修改電路參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到要求的結(jié)果和性能，大大簡化了設(shè)計流程，減輕了設(shè)計負(fù)擔(dān)，充分體 現(xiàn) Simulink工具的優(yōu)越性。時， Ud 波形均為正值，直流電流 Id與 Ud 成正比，并且電阻為 1歐姆，所以直流電流波形和直流電壓一樣。 （ 1） 通用變換器橋仿真模塊的參數(shù)：本例中個參數(shù)設(shè)置如下圖 。本例中設(shè) 置的電阻 R＝ 1， L＝ ，電容為 inf。參數(shù)的設(shè)置要根據(jù)模型的性質(zhì)和仿真的需要而定，尤其是仿真算法的選取，在很大程度上決定了仿真的正確性和仿真時間。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 12 在此界面下能像用鉛筆在紙上一樣畫模型。而在 MATLAB 環(huán)境運行的 SIMULINK 總由模塊庫、模塊構(gòu)造及分析指令、演示程序等三部分組成，只要通過一些簡單的鼠標(biāo)操作就可形象地建立起被研究系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行仿真和分析研究。時，整流電壓平均值為： 輸出電流平均值為 Id=Ud /R 圖 25 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載α =90176。 =60176。 （ 2）對觸發(fā)脈沖的要求： 按 VT1VT2VT3VT4VT5VT6 的順 序，相位依次差 60176。 大體上包括三相半波整流電路的設(shè)計，三相橋式半控整流電路的設(shè)計，三相橋式全控整流電路的設(shè)計， 設(shè)定在不同的控制角度條件下，對三相半波整流電路，三相橋式半控 整流電路，三相橋式全控整流電路， 帶純電阻負(fù)載、阻感負(fù)載的電路仿真，對其三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載，阻感負(fù)載，電阻阻感負(fù)載做了對比，并做了一定的分析。 研究現(xiàn)狀 MATLAB 是一種集科學(xué)計算、自動控制、信號處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像處理等于一體的西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 2 高級語言，為廣大科技工作者提供了一個簡便、實用的工具。 analysis. 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................................... II 1 緒論 ...............................................................................................................................................1 問題的提出 ..................................................................................................