【正文】 ] 式中， 2U 為變壓器二次側(cè)相電壓， ? 為晶閘管出發(fā)控制角。當電流增大時，電感吸收能量儲存，電感的感應(yīng)電勢阻止電流增大；當電流減少時，電感釋放出能量，感應(yīng)電勢阻止電流的減少，輸出電壓，電流有相位差。當 ? =180? ，由于晶閘管只在電源電壓正半波（ 0 ～浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 3 180? ） 內(nèi)導(dǎo)通。所以稱半波整流。導(dǎo)通角 ? 是指晶閘管在一周期內(nèi)處于通態(tài)的電角度。 移相范圍是指觸發(fā)脈沖 gU 的移動范圍，它決定了輸出電壓的變化范圍。 計算機仿真實驗 帶電阻性負載 的仿真實驗 啟動 MATLAB，進入 SINMULINK 后新建文檔，繪制單相半波可控整流器結(jié)構(gòu)模型圖，如圖 22 所示。 晶閘管元件參數(shù)設(shè)置 [3] （ a） 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 4 （ b） 圖 22 仿真模型圖及 可關(guān)斷晶閘管元件的參數(shù)設(shè)置對話框 雙擊晶閘管模塊，元件參數(shù)設(shè)置對話框如下。 晶閘管元件內(nèi)電感 onL ，單位為 H 。 晶閘管元件的正向管壓降 fV ,單位為 V 。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 5 電流拖尾時間 qT ，單位為秒（ s）。通常將 cI 設(shè)置為0 。 緩沖電容 sC ，單位為 F ，為 了在模型中消除 緩沖電路，可將緩沖電容 sC 設(shè)置為 0。 仿真含有可關(guān)斷晶閘管的電路時，必須使用剛性積分算法。 單個電阻，電容，電感元件的參數(shù)設(shè)置 [3] 雙擊 RLC 模塊，單個電阻，電容，電感元件的參數(shù)設(shè)置對話框如下，本例中設(shè)置電阻 R=10? ，電感 L=0H， 電容 C為 inf。 圖 23 單個電阻、電容、電感元件的參數(shù)設(shè)置對話框 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 6 元 件 串聯(lián) RLC分支 并聯(lián) RLC分支 類 別 電阻數(shù)值 電感數(shù)值 電容數(shù)值 電阻數(shù)值 電感數(shù)值 電容數(shù)值 單個電阻 R 0 inf R inf 0 單個電容 0 L inf inf L 0 單個電感 0 0 C inf inf C 單個電阻 .電容 .電感元件的參數(shù) 固定時間間隔的脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置 [3] 雙擊脈沖發(fā)生器模塊 (Pulse), 固定時間間隔的脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置對話框如下。 圖 25 電源電壓的參數(shù)設(shè)置對話框 仿真參數(shù)設(shè)置 [3] 選擇“ Simulation” 菜單中的“ Simulation parametes”命令，出現(xiàn)仿真參數(shù)設(shè)置對話框如下，本例選擇 ode23tb 算法，將相對誤差設(shè)置為 。 選擇信號線，然后選擇“ Edit” 菜單中的“ Signal Properties” 命令；或單擊右鍵，選擇彈出快捷菜單中的“ Signal Properties” ，出現(xiàn)對話框，在“ Signal name”下寫上信號線 的名稱。 仿真 單擊“ Simulation” 菜單下的“ Start” 命令進行仿真。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 9 控制角 為 0? 控制角為 45? 示波器參數(shù)的設(shè)置 [3] 單擊示波器工具欄的“ Scope parameters”圖標，出現(xiàn)“ General” 選項卡和 Data history” 選項卡對話框。 單擊右鍵，選擇彈出快捷菜單中發(fā)“ Axes properties” 命令，出現(xiàn)示波器的縱坐標參數(shù)設(shè)置對話框。 “ General”和“ Data History”選項卡對話框 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 10 示波器的縱坐標 帶電阻電感性負載的仿真試驗 帶電阻電感性負載的仿真與帶電阻性負載的仿真方法基本上是相同的。在本例中，設(shè)置電 阻R=1? ,L=,電容為 inf。 控制角為 0? 控制角為 45? 實驗?zāi)康?： 掌握單相橋式全控整流負載電路 MATLAB的仿真方法，會設(shè)置各模塊的參數(shù)。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 圖 27帶電阻電感性負載的單相橋式全控整流試驗原理圖 在 2U 正半周期，觸發(fā)角 ? 處給 1VT 和 4VT 加觸發(fā)脈沖使其開通， dU = 2U 。至 ? t=? +? 時，給 3VT 和2VT 加觸發(fā)脈沖，因為 3VT 和 2VT 已經(jīng)承受正電壓，所以兩管導(dǎo)通。至下一周期重復(fù)上述過程，如此循環(huán)， 其平均值為 ： dU = cosU ? [1] 實驗仿真 帶電阻電感性負載的仿真： 啟動 MATLAB，進入 SIMULINK 后建文檔，繪制單相橋式全控整流電路模型，如圖 ， 雙 擊 各 模 塊 ， 在 出 現(xiàn) 的 對 話 框 內(nèi) 設(shè) 置 各 模 塊 。 設(shè)置好各模塊參數(shù)，單擊工具欄的 ◣ 按鈕或“ Simulation” 菜單下的“ Start”命令進行仿真。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 13 控制角為 0? 控制角為 90? 實驗?zāi)康模? 掌握三相半波可控整流電路 MATLAB 的仿真方法，會設(shè)置各模塊的參數(shù)。不足之處是晶閘管電流即變壓器的副浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 14 邊電流在一個周期內(nèi) 只有三分之一的時間有電流流過，變壓器利用率較低。 ? 小于 30? 時，整流電壓波形與電阻性負載時相同，因為在兩種負載情況下，負載電流均連續(xù)。在這種情況下 dU 波形中出現(xiàn)負的部分，若 ? 變大， dU 波形負的部分變多，若 ? =90? 時， dU 波形中正負面積相等， dU 的平均值為 0 。 [3] 負載電流連續(xù) dU = 2cosU ? 輸出電流平均值 dI = 1R 2cosU ? 晶閘管電流有效值 TI =2I = 13 dI= dI 晶閘管電流平均值 dTI =13 dI 晶閘管通態(tài)平均電流 ()TAVI = （ ～ 2 ） 實驗仿真： 帶電阻性負載的仿真 啟動 MATLAB，進入 SIMULINK 后新建文檔，繪制三相半波整流系統(tǒng)模型如圖。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 16 圖 210三相半波整流系統(tǒng)模型圖 交流電壓源的參數(shù)設(shè)置 打開參數(shù)設(shè)置對話框，按要求進行參數(shù)設(shè)置，主要的參數(shù)有交流峰值電壓，相位和頻率。設(shè)置交流峰值電壓為 208V ，頻率為25 ZH 。 脈沖發(fā)生器模塊（ Pulse）的參數(shù)設(shè)置 觸發(fā)信號的參數(shù)設(shè)置是難點。由于交流