最新畢業(yè)設計基于matlab的整流電路仿真分析(編輯修改稿)
2024-07-17 05:49 本頁面
【文章內容簡介】 是電阻性負載電流連續(xù)和斷續(xù)的分界點。 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內的模塊建立仿真模型如圖2所示。設置三個交流電壓源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構成整流橋，實現(xiàn)交流電壓到直流電壓的轉換。6個pulse generator產生整流橋的觸發(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。負載電阻性設R=45 Ω，電感性負載設L=1 H。脈沖發(fā)生器脈沖寬度設置為脈寬的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”進行設置。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會影響輸出電壓進行仿真，負載為阻感特性。 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電流的情況，整流電路晶閘管很容易出現(xiàn)故障。假設以下情況對故障現(xiàn)象進行仿真分析，當α=30176。，負載為阻感性時，仿真分析故障產生的波形情況。(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用。 小結 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和負載特性的影響，文中應用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果進行了詳細分析，并與相關文獻中采用常規(guī)電路分析方法所得到的輸出電壓波形進行比較，進一步驗證了仿真結果的正確性。采用Matlab／Simulink對三相橋式全控整流電路進行仿真分析，避免了常規(guī)分析方法中繁瑣的繪圖和計算過程，得到了一種直觀、快捷分析整流電路的新方法。應用Matlab／Simulink進行仿真，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中最為重要，也是應用得最為廣泛的電路，不僅應用于一般工業(yè)，也廣泛應用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等其他領域。因此對單相橋式可控整流電路的相關參數(shù)和不同性質負載的工作情況進行對比分析與研究具有很強的現(xiàn)實意義，不僅是電力電子電路理論學習的重要一環(huán)，而且對工程實踐的實際應用具有預測和指導作用。 單相橋式半控整流電路圖9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，可以認為負載電流在整個穩(wěn)態(tài)工作過程中保持恒值。由于橋式結構的特點，只要晶閘管導通，負載總是加上正向電壓，而負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，因為ωL≥R，所以不論控制角α為何值，負載電流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VT1和VD4向負載供電。u2過零變負時，因電感作用電流不再流經變壓器二次繞組，而是由VT1和VD2續(xù)流。此階段若忽略器件的通態(tài)壓降則負載壓降ud不會出現(xiàn)負的情況。在u2負半周觸發(fā)角α時刻，VT2與VD3觸發(fā)導通，同時向VT1施加反向電壓并使之關斷，u2經VT2和VD3向負載供電。u2過零變正時，VD4導通，VD3關斷。VT1和VD4續(xù)流，負載壓降ud又變?yōu)榱?。根?jù)上述分析，可求出輸出負載電壓平均值為： (1)
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