最新畢業(yè)設(shè)計(jì)基于matlab的整流電路仿真分析(編輯修改稿)
2024-07-17 05:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 是電阻性負(fù)載電流連續(xù)和斷續(xù)的分界點(diǎn)。 建模及仿真 根據(jù)三相橋式全控整流電路的原理可以利用Simulink內(nèi)的模塊建立仿真模型如圖2所示。設(shè)置三個交流電壓源Va，Vb，Vc相位角依次相差120176。，得到整流橋的三相電源。用6個Thyristor構(gòu)成整流橋，實(shí)現(xiàn)交流電壓到直流電壓的轉(zhuǎn)換。6個pulse generator產(chǎn)生整流橋的觸發(fā)脈沖，且從上到下分別給1～6號晶閘管觸發(fā)脈沖。圖2 三相橋式全控整流電路仿真模型三相電源的相位互差120176。，交流峰值電壓為l00 V，頻率為50 Hz。晶閘管的參數(shù)為：Rn=0．001 Ω，Lon=0．000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250109。負(fù)載電阻性設(shè)R=45 Ω，電感性負(fù)載設(shè)L=1 H。脈沖發(fā)生器脈沖寬度設(shè)置為脈寬的50 ％，脈沖高度為5 V，脈沖周期為0．016 7 s，脈沖移相角隨著控制角的變化對“相位角延遲”進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)三相橋式全控整流電路的原理圖，對不同的觸發(fā)角α?xí)绊戄敵鲭妷哼M(jìn)行仿真，負(fù)載為阻感特性。 從以上仿真波形圖可知改變不同的控制角，輸出電壓在發(fā)生不同的變化。(1) 當(dāng)觸發(fā)角α=0176。時的輸出電壓波形如圖3所示。圖3 觸發(fā)角α=0176。時的輸出電壓波形圖(2) 當(dāng)觸發(fā)角α=60176。時的輸出電壓波形如圖4所示。圖4 觸發(fā)角α=60176。時的輸出電壓波形圖(3) 當(dāng)觸發(fā)角α=90176。時的輸出電壓波形如圖5所示。圖5 觸發(fā)角α=90176。時的輸出電壓波形圖 故障分析由于高壓強(qiáng)電流的情況，整流電路晶閘管很容易出現(xiàn)故障。假設(shè)以下情況對故障現(xiàn)象進(jìn)行仿真分析，當(dāng)α=30176。，負(fù)載為阻感性時，仿真分析故障產(chǎn)生的波形情況。(1) 只有一個晶閘管故障波形如圖6所示。圖6一個晶閘管故障波形圖 (2) 同一相的兩個晶閘管故障波形如圖7所示。圖7 同一相的兩個晶閘管故障波形圖 (3) 不同橋且不同相的兩個晶閘管發(fā)生故障時的仿真波形如圖8所示。圖8 不同橋但不同相的兩個晶閘管故障波形圖從以上故障仿真波形圖來看，不同的晶閘管出現(xiàn)故障時，產(chǎn)生的波形圖是不一樣的，所以，通過動態(tài)仿真能有效知道整流電路出現(xiàn)故意時候的工作情況，同時也加深對三相全控整流電路的理解和運(yùn)用。 小結(jié) 通過仿真和分析，可知三相橋式全控整流電路的輸出電壓受控制角α和負(fù)載特性的影響，文中應(yīng)用Matlab的可視化仿真工具simulink對三相橋式全控整流電路的仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析，并與相關(guān)文獻(xiàn)中采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進(jìn)行比較，進(jìn)一步驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。采用Matlab／Simulink對三相橋式全控整流電路進(jìn)行仿真分析，避免了常規(guī)分析方法中繁瑣的繪圖和計(jì)算過程，得到了一種直觀、快捷分析整流電路的新方法。應(yīng)用Matlab／Simulink進(jìn)行仿真，在仿真過程中可以靈活改變仿真參數(shù)，并且能直觀地觀察到仿真結(jié)果隨參數(shù)的變化情況。第2章 基于MATLAB的單相橋式整流電路仿真分析整流電路尤其是單相橋式可控整流電路是電力電子技術(shù)中最為重要，也是應(yīng)用得最為廣泛的電路，不僅應(yīng)用于一般工業(yè)，也廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等其他領(lǐng)域。因此對單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(shí)意義，不僅是電力電子電路理論學(xué)習(xí)的重要一環(huán)，而且對工程實(shí)踐的實(shí)際應(yīng)用具有預(yù)測和指導(dǎo)作用?！蜗鄻蚴桨肟卣麟娐穲D9中VT1和VT2為觸發(fā)脈沖相位互差180?的晶閘管，VD1和VD2為整流二極管，由這四個器件組成單相橋式半控整流電路。電阻R和電感L為負(fù)載，若假定電感L足夠大，即ωL≥R，由于電感中電流不能突變，可以認(rèn)為負(fù)載電流在整個穩(wěn)態(tài)工作過程中保持恒值。由于橋式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，只要晶閘管導(dǎo)通，負(fù)載總是加上正向電壓，而負(fù)載電流總是單方向流動，因此橋式半控整流電路只能工作在第一象限，因?yàn)棣豅≥R，所以不論控制角α為何值，負(fù)載電流id的變化很小。 圖9 單相橋式半控整流電路原理在u2正半周，觸發(fā)角α處給晶閘管VT1施加觸發(fā)脈沖，u2經(jīng)VT1和VD4向負(fù)載供電。u2過零變負(fù)時，因電感作用電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是由VT1和VD2續(xù)流。此階段若忽略器件的通態(tài)壓降則負(fù)載壓降ud不會出現(xiàn)負(fù)的情況。在u2負(fù)半周觸發(fā)角α?xí)r刻，VT2與VD3觸發(fā)導(dǎo)通，同時向VT1施加反向電壓并使之關(guān)斷，u2經(jīng)VT2和VD3向負(fù)載供電。u2過零變正時，VD4導(dǎo)通，VD3關(guān)斷。VT1和VD4續(xù)流，負(fù)載壓降ud又變?yōu)榱?。根?jù)上述分析，可求出輸出負(fù)載電壓平均值為： (1)
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