電力電子計(jì)算機(jī)仿真作業(yè)(編輯修改稿)
2025-04-21 06:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1單相交流調(diào)壓電路⑴ 觸發(fā)脈沖參數(shù)設(shè)置如下圖所示:其中將周期（period）觸發(fā)脈沖寬度（pulse width）設(shè)置為5相位滯后（phase delay）觸發(fā)角α相位滯后換算公式00相位滯后=(觸發(fā)角/180)304590120150180⑵負(fù)載參數(shù)設(shè)置如果負(fù)載為電阻性負(fù)載，則將電感（inductance）設(shè)為0，電容（capacitance）設(shè)為inf,本次仿真中的負(fù)載為純電阻性，其參數(shù)設(shè)置如下圖所示⑶電源參數(shù)設(shè)置電源電壓設(shè)為180V，頻率設(shè)為50Hz,相位角設(shè)為0，如需改變可另行設(shè)置⑷仿真器設(shè)置為便于觀察波形，（四個(gè)周期）（1）（30度）、（210度）；其波形圖如圖32所示。波形中依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形。交流電壓信號(hào)。圖32觸發(fā)角為30176。時(shí)波形輸出負(fù)載電壓有效值為:負(fù)載電流有效值為： 電路功率因數(shù)為：（2）（60度）（240度）。波形圖如圖33所示。圖中波形依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形。交流電壓信號(hào)。圖33觸發(fā)角為60176。時(shí)波形輸出負(fù)載電壓有效值為:負(fù)載電流有效值為： 電路功率因數(shù)為：（3）（90度）（270度）波形圖如圖34所示。 波形圖如下圖所示。圖中波形依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形。交流電壓信號(hào)。圖43觸發(fā)角為90176。時(shí)波形輸出負(fù)載電壓有效值為:負(fù)載電流有效值為： 電路功率因數(shù)為：分析可知：晶閘管VT1和VT2交替導(dǎo)通，當(dāng)正向電壓通過(guò)時(shí)VT1導(dǎo)通，系統(tǒng)回路有電源、VT負(fù)載構(gòu)成；當(dāng)反相電壓通過(guò)時(shí)VT2，系統(tǒng)回路由電壓源、VT2負(fù)載構(gòu)成。導(dǎo)通晶閘管VT1只在電壓正半周的時(shí)候有電流，導(dǎo)通晶閘管VT2只在電壓負(fù)半周的時(shí)候有電流，流過(guò)負(fù)載的電流波形與負(fù)載電壓波形完全相同，只是幅值不同而已。觸發(fā)角的移相范圍為（0，）。時(shí)，相當(dāng)于晶閘管一直導(dǎo)通，輸出電壓為最大值。隨著給定觸發(fā)角的增大，輸出電壓值、電流值、功率因數(shù)都在減小，當(dāng)觸發(fā)角為180176。時(shí)，輸出電壓、電流為零，功率因數(shù)。隨著觸發(fā)角的增大，輸入電流滯后于電壓且發(fā)生畸變，也逐漸降低。輸出電壓是正弦函數(shù)的一部分，由于輸出電壓波形正負(fù)半軸完全對(duì)稱，因此不含直流分量和偶次諧波，僅有奇次諧波。阻感性負(fù)載時(shí)，分析三種情況下的波形。給定觸發(fā)角為60176。，通過(guò)改變負(fù)載電感L的值，改變阻抗角的大小，從而觀察不同阻抗角對(duì)負(fù)載波形的影響。（1）時(shí)，取電感值L=（阻抗角30度）波形圖如圖35所示。圖中波形依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形、交流電壓信號(hào)。圖35 阻抗角為30176。時(shí)波形同電阻負(fù)載一樣，在的正半周角時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通，輸出電壓等于電源電壓，電流波形從0開(kāi)始上升。由于是感性負(fù)載，電流滯后于電壓，當(dāng)電壓達(dá)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)電流不為0，之后繼續(xù)下降，輸出電壓出現(xiàn)負(fù)值，直到電流下降到0時(shí)，自然關(guān)斷，輸出電壓等于0，正半周結(jié)束，期間電流從0開(kāi)始上升到再次下降到0這段區(qū)間稱為導(dǎo)通角。由后面的分析可知，在工況下，因此在脈沖到來(lái)之前已關(guān)斷，正負(fù)電流不連續(xù)。在電源的負(fù)半周導(dǎo)通，工作原理與正半周相同。（2）時(shí)，（阻抗角60度）。波形圖如圖36所示。圖中波形依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形、交流電壓信號(hào)。圖36阻抗角為60176。時(shí)波形當(dāng)控制角=時(shí)，負(fù)載電流的表達(dá)式中的第二項(xiàng)為零，相當(dāng)于滯后電源電壓角的純正弦電流，此時(shí)導(dǎo)通角=180，即當(dāng)正半周晶閘管T關(guān)斷時(shí)，T恰好觸發(fā)導(dǎo)通，負(fù)載電流i連續(xù)，該工況下兩個(gè)晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)二極管，或輸入輸出直接相連，輸出電壓及電流連續(xù)，無(wú)調(diào)壓作用。（3）時(shí)，（阻抗角75度）窄脈沖觸發(fā)波形圖如圖37所示。 波形圖如下圖所示。圖中波形依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形、交流電壓信號(hào)。圖37阻抗角為75176。窄脈沖觸發(fā)時(shí)波形（4）時(shí)，（阻抗角75度）, 寬脈沖觸發(fā)波形圖如圖38所示。 波形圖如下圖所示。圖中波形依次為：正向脈沖信號(hào)波形、反向脈沖信號(hào)波形、VT1電流波形、負(fù)載電流波形、負(fù)載電壓波形、交流電壓信號(hào)。圖38阻抗角為75176。寬脈沖觸發(fā)時(shí)波形在工況下，分為窄脈沖觸發(fā)和寬脈沖觸發(fā)，如圖37和38。門極窄脈沖觸發(fā)。當(dāng)電路工作在穩(wěn)態(tài)時(shí)，兩只反并聯(lián)的晶閘管在間隔180176。的觸發(fā)脈沖（觸發(fā)角）的作用下，在電源電壓的兩半周內(nèi)輪流導(dǎo)通。當(dāng)，則先觸發(fā)導(dǎo)通的晶閘管的導(dǎo)通角，在此期間，如果用持續(xù)時(shí)間小于的觸發(fā)脈沖去觸發(fā)另一只晶閘管，這意味著在已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷前，另一只晶閘管的觸發(fā)脈沖已經(jīng)消失了，另一只晶閘管始終無(wú)法導(dǎo)通，此時(shí)電路工作在單相半波可控整流狀態(tài)。為了避免這種情況，應(yīng)該采用寬脈沖觸發(fā)方式。門極寬脈沖觸發(fā)，如果采
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