【正文】 示波器五個(gè)通道信號(hào)從上到下依次是： ； ； .； Id； Ud。 ， MATLAB 仿真波形如下： 圖 9 α =30176。 MATLAB 仿真波形如下 圖 10 α =50176。 MATLAB 仿真波形如下 圖 11 α =90176。 MATLAB 仿真波形如下 圖 12 α =150176。之間變化時(shí)，晶閘管導(dǎo)通角θ =180176。 經(jīng)過(guò)自己仿真，在設(shè)置脈沖時(shí)，不同信號(hào)對(duì)的晶閘管要給予的脈沖相差 180176。 三、單相橋式全控整流電路 (反電勢(shì)負(fù)載 ) 電路結(jié)構(gòu) U 1U 2U dI d+TV T 3V T 1V T 2V T 4abRE 圖 13 單相橋式全控整流電路 (反電勢(shì)負(fù)載 )的電路原理圖 工作原理 當(dāng)整流電壓的瞬時(shí)值 ud 小于反電勢(shì) E 時(shí)，晶閘管承受反壓而關(guān)斷，這使得晶閘管導(dǎo)通角減小。與電阻負(fù)載相比晶閘管提前了電角度 δ 停止導(dǎo)電， δ 稱(chēng)作停止導(dǎo)電角。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)晶閘管開(kāi)始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在。 在 MATLAB 新建一個(gè) Model，命名為 quankong3，同時(shí)模型建立如下圖所示： 圖 14 單相橋式全控整流電路 (反電勢(shì)負(fù)載 )的 MATLAB 仿真模型 模型參數(shù)設(shè)置 在此電路中，輸入電壓的電壓設(shè)置為 220V，頻率設(shè)置為 50Hz，電阻阻值設(shè)置為 1 歐姆，電感設(shè)置為 1e3H，脈沖輸入的電壓設(shè)置為 3V，周期設(shè)置為 （與輸入電壓一致周期），占空比設(shè)置為 10%，觸發(fā)角分別設(shè)置為 30176。 90176。因?yàn)閮蓚€(gè)晶閘管在對(duì)應(yīng)時(shí)刻不斷地周期性交替導(dǎo)通，關(guān)斷，所以脈沖出發(fā)周琴應(yīng)相差 180176。 3 仿真 結(jié)果 與 分析 a. 觸發(fā)角 α =30176。單相橋式全控整流電路仿真結(jié)果 (反電勢(shì)負(fù)載 ) b. 觸發(fā)角α =50176。單相橋式全控整流電路仿真結(jié)果 (反電勢(shì)負(fù)載 ) c. 觸發(fā)角α =90176。單相橋式全控整流電路仿真結(jié)果 (反電勢(shì)負(fù)載 ) d. 觸發(fā)角α =150176。單相橋式全控整流電路仿真結(jié)果 (反電勢(shì)負(fù)載 ) 4 小結(jié) 此電路中當(dāng)電樞電感不足夠大時(shí)，輸出電流波形斷續(xù)，使晶閘管 電動(dòng)勢(shì)系統(tǒng)的機(jī)械性變軟，為此通常在負(fù)載回路串接平波電抗器以減小電流脈動(dòng)，延長(zhǎng)晶閘管導(dǎo)通時(shí)間，如果電感足夠大，電流就能連續(xù)。變壓器二次側(cè)流過(guò)正反倆個(gè)方向的電流，不存在直流磁化，利用率高。 三個(gè)晶閘管分別接入 a、 b、 c三相電源，其陰極連接在一起為共陰極接法 。輸出電壓 Ud=Uu。 VT1 通過(guò)的電流 It1 與變壓器二次側(cè) u 相 電流波形相同，大小相等，可在負(fù)載電阻 R 兩端測(cè)試。 VT1 兩端電壓 Ut1=UuUv=Uuv＜ 0，晶閘管 VT1 承受反向電壓關(guān)斷。 VT2 兩端電壓 Ut2=UvUw=Uvw＜ 0，晶閘管 VT2 承受反向電壓關(guān)斷。這樣在一個(gè)周期內(nèi)， VT1 只導(dǎo)通 120176。時(shí)間承受反向電 壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。如圖 13 所示 圖 電源參數(shù)： 頻率 50hz，電壓 100v，其相限角度分別為 0176。、 120176。 圖 14 電源參數(shù)設(shè)置 仿真波形測(cè)試 設(shè)置觸發(fā)脈沖 α分別為 0176。、 60176。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖 1圖 1圖 1圖 18。 圖 15 α =0176。三相半波可控整流電路原理圖（電阻性負(fù)載）波形圖 圖 17 α =60176。三相半波可控整流電路原理圖（電阻性負(fù)載）波形圖 小結(jié) a =0?時(shí)的工作原理分析：晶閘管的電壓波形，由 3 段組成： 第 1 段， VT1 導(dǎo)通期間，為一管壓降， 可近似為 UT1=0 第 2 段，在 VT1 關(guān)斷后， VT2 導(dǎo)通期間， UT1=UUUV=Uuv，為一段線(xiàn)電壓。 a = 30 時(shí)的波形負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)，各相仍導(dǎo)電 120 。 （阻 感性負(fù)載） 電路結(jié)構(gòu) 為了得到零線(xiàn)變壓器二次側(cè)接成星形得到零線(xiàn)，為了給三次諧波電流提供通路，減少高次諧波的影響，變壓器一次繞組接成三角形，為△ /Y 接法。如圖 21. LduR1V T3V Tdi2V TrT 圖 （阻 感性負(fù)載） 工作原理 : 當(dāng)α小于等于 30176。由于負(fù)載電感的儲(chǔ)能作用，輸出電流 Id 是近乎平直的直流波形，晶閘管中分別流過(guò)幅度 Id，寬度 120176。 當(dāng)α大于 30176。 VT1 導(dǎo)通，在 U 相交流電壓過(guò)零變負(fù)后，由于未達(dá)到 VT2 的觸發(fā)時(shí)刻， VT2 未導(dǎo)通， VT1 在負(fù)載電感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下繼續(xù)導(dǎo)通，輸出電壓 Ud 小于 0，直到 VT2 被觸發(fā)導(dǎo)通， VT1 承受反向電壓而關(guān)斷，輸出電壓 Ud 小于Uv，然后重復(fù) U 相的過(guò)程。如圖 23 所示 圖 電源參數(shù)： 頻率 50hz，電壓 100v，其相限角度分別為 0176。、 120176。 圖 24 電源參數(shù)設(shè)置 仿真波形測(cè)試 設(shè)置觸發(fā)脈沖α分別為 0176。、 60176。與其產(chǎn)生的相應(yīng)波形分別如圖 2圖 2圖 2圖 28。 圖 25 α =0176。三相半波可控整流電路原理圖（阻 感性負(fù)載）波形圖 圖 27 α =60176。三相半波可控整流電路原理圖（阻 感性負(fù)載）波形圖 小結(jié) a ≤ 30176。 a 30176。 id 波形有一定 的脈動(dòng)，但為簡(jiǎn)化分析及定量計(jì)算，可將 id 近似為一條 水平線(xiàn)。 物電學(xué)院電力電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告 姓 名： 孫李濤 學(xué) 號(hào)： 101103060 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 10級(jí) 指導(dǎo)教師： 陳永超 成 績(jī)： 日 期： 利用 MATLAB 對(duì)單相橋式全控整流電路研究 一、電阻性負(fù)載 電路結(jié)構(gòu) U 1U 2U dI d+TV T 3V T 1V T 2V T 4abR 圖 5 單相橋式全控整流電路 (純電阻負(fù)載 )的電路原理圖 工作原理 （ 1）在 2u 正半波的（０～α）區(qū)間，晶閘管 VT VT4 承受正向電壓，但無(wú)觸發(fā)脈沖，晶閘管 VT VT3 承受反向電壓。假如 4 個(gè)晶閘管的漏電阻相等，則 23241 21 UUU VTVTVTVT ?? ?? 。 （ 3）在 2u 負(fù)半波的（π～π＋α）區(qū)間，在π ～π＋α區(qū)間，晶閘管 VT VT3 承受正向電壓，因無(wú)觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài)，晶閘管 VT VT4 承受反向電壓也不導(dǎo)通。 基本數(shù)量關(guān)系 ? ??????????c o o 2c o s122)(s in212222??????? ?UUUtdtUUd