基于matlab的變流器的設(shè)計(jì)及仿真畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 19:02本頁(yè)面
【正文】 d、ud、觸發(fā)脈沖波形圖當(dāng) α 為 90 度時(shí)，圖 13 相位角 α=90 度時(shí)，iaamp。ib、id、ud、觸發(fā)脈沖波形圖當(dāng) α 為 30 度時(shí)，圖 11 相位角 α=30 度時(shí)，iaamp。 以相位控制角 α 為 30 度為例，計(jì)算峰值電壓有 又由實(shí)驗(yàn)記錄所得 ud 的波峰值如下圖圖 9圖 9 相控角 α=30 度時(shí) ud 的波峰值處 所以從圖 9 可知，峰值電壓為 左右，另外考慮到晶閘管的內(nèi)阻會(huì)消耗一些電壓，所以可以知道仿真結(jié)果的正確性，以及采用電路分析以得到輸出 ud ,id 的正確性。 當(dāng)相位控制角 α 繼續(xù)增大，直到大于 120 度時(shí)，負(fù)載電壓電流曲線會(huì)全部消失，這種現(xiàn)象說(shuō)明在純負(fù)載的情況下，相位控制角的大小范圍是 0 到 120 度，我們把到的波形與電路分析的理論波形相比較，基本是沒(méi)什么差別的。表 2 周期內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通情況 在負(fù)載電阻情況下，各個(gè)波形都與負(fù)載電壓波形一致，當(dāng)相位控制角 α 小于60 度時(shí)，波形都是連續(xù)的；而當(dāng)相位控制角 α 大于 60 度時(shí)，波形會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)情況。ib、id、ud、觸發(fā)脈沖波形圖從以上仿真結(jié)果可以看出，該模塊的整流輸出電壓一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng) 6 次，而且每次的脈動(dòng)波形一樣。ib、id、ud、觸發(fā)脈沖波形圖當(dāng) α 為 60 度時(shí)，圖 7 相位角 α=60 度時(shí)，iaamp。 仿真結(jié)果及分析 純電阻負(fù)載情況純電阻負(fù)載情況下：將負(fù)載 R 設(shè)為 1 歐姆，電感設(shè)為 le9 亨，反電動(dòng)勢(shì)設(shè)為0 伏，相位角 α 依次設(shè)為 0 度，30 度，60 度，90 度，來(lái)進(jìn)行仿真，有如下波形結(jié)果當(dāng) α 為 0 度時(shí)，圖 5 相位角 α=0 度時(shí)，iaamp。 對(duì)于三相交流電源，將參數(shù)設(shè)為 100V/50HZ，脈沖寬度為 0，相位角從左到右依次設(shè)為 0 度，120 度，120 度等；整流橋臂的數(shù)量為 3，緩沖電 le5，緩沖電容inf，晶閘管內(nèi)阻 Ron 設(shè)為 le3，晶閘管的內(nèi)電感 Lon 設(shè)為 0，正向管壓降設(shè)為None；負(fù)載電容設(shè)為無(wú)窮大。 連接仿真總圖圖 4 仿真總圖 將選擇好的仿真模塊按照三相橋式全控整流電路，依次連接起來(lái)，注意引腳處有無(wú)連接不良，錯(cuò)誤等等。圖 3 通用橋臂與 6脈沖觸發(fā)器下圖為 6脈沖觸發(fā)器的應(yīng)用模型圖 4 6脈沖觸發(fā)器應(yīng)用模型 仿真電路圖設(shè)計(jì) 選取仿真模塊 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：我們?cè)?PowerSystems 下的 Elements 子欄下選擇 Ground 接地 3 個(gè)，Sriess RLC Branch 1 個(gè)，作為 RLC 負(fù)載；在 SimPowerSystems 下的 Electrical Sources 子欄中選擇 AC 交流電源 3 個(gè)，一個(gè) DC 直流電源作為反電動(dòng)勢(shì)；在SimPowerSystems 下的 Measurements 子欄中選擇 Current Measurement 3 作為電流信號(hào)的輸出，Voltage Measurements 4，作為電壓信號(hào)的輸出；在SimPowerSystems 下的 Power Electronics 子欄選擇 Universal Bridge，即整流電路的三相橋臂；在 SimPowerSystems 下的 Control Block 子欄選擇Synchronized 6Pulse Generator 作為控制脈沖發(fā)生器。 3 Matlab/Simulink 軟件仿真設(shè)計(jì) 整流橋基本模型 如下圖圖 3 所示左側(cè)為三相橋式電路的通用橋臂模塊（Universal Bridge） ，其中 A,B,C 三個(gè)端子三相交流電源的相電壓輸入端子；Pulses 為觸發(fā)脈沖的輸入端子，如果是選電力二極管，則沒(méi)有此端子；+端子為整流橋的輸出端子； 端子則為整流橋的輸入端子，另外+、端子在建模時(shí)應(yīng)該構(gòu)成回路。寬脈沖觸發(fā)要求觸發(fā)功率大，易使脈沖變壓器飽和，所以可以采用脈沖列代替雙窄脈沖；每隔 π／3 換相一次，換相過(guò)程在共陰極組和共陽(yáng)極組輪流進(jìn)行，但只在同一組別中換相。另外我們將波形的一個(gè)周期分為 6 段，每段 π／3，則 6 個(gè)晶閘管的導(dǎo)通順序依次為VTVTVTVTVTVT6，且每段導(dǎo)通的晶閘管及輸出整流電壓的值如下表表 1 所示。其次從線電壓的角度看，由于共陰極組中處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的最大的相電壓，而共陽(yáng)極組中處于導(dǎo)通狀態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的是最小的相電壓，整個(gè)整流輸出電壓 Ud 為兩值之差，是線電壓中最大的一個(gè)，故流輸出電壓 Ud 的波形即為線電壓在正半周的包絡(luò)。圖 2 整流輸出電壓波形首先從相電壓的角度來(lái)看，以變壓器二次側(cè)的終點(diǎn)為參考點(diǎn) n,當(dāng)共陰極組的晶閘管導(dǎo)通時(shí)，整流輸出電壓 Ud1 為相電壓的正半周的包絡(luò)；當(dāng)共陽(yáng)極組的晶閘管導(dǎo)通時(shí)，整流輸出電壓 Ud2 為相電壓的負(fù)半周的包絡(luò)。又由途中變壓器相電壓與線電壓波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以看出，各個(gè)自然換相點(diǎn)既是相電壓的交點(diǎn)，又是線電壓的交點(diǎn)。所以，對(duì)于三相橋式整流電路，任意時(shí)刻共陽(yáng)極組合共陰極組均各有一個(gè)晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)吧，它所給予的負(fù)載上的電壓為某一個(gè)線電壓。當(dāng)晶閘管的觸發(fā)角 α=0 時(shí)，就相當(dāng)于我們把晶閘管當(dāng)做二極管來(lái)看。圖 1 三相橋式全控整流電路的原理圖 三相橋式全控整流電路的工作原理
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