基于Matlab_Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真的设计与开发.docx
《基于Matlab_Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真的设计与开发.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Matlab_Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真的设计与开发.docx(13页珍藏版)》请在第一文库网上搜索。
1、基于Matlab/Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上,建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型,并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。关键词Simulink建模仿真三相桥式全控整流对于三相对称电源系统而言,单相可控整流电路为不对称负载,可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。故在负载容量较大的场合,通常采用三相或多相整流电路。三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载,输出整流电压的脉动小、控制响应快,因此被广泛应用于众多工业场合。本文在Simuli
2、nk仿真环境下,运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,并对其进行仿真研究。一、 三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流原理电路结构如图1所示。三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路,完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见图1-1)。6个晶闸管以次相隔6()度触发,将电源交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式,以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少3的整倍次谐波电流对电源的影响。元件的
3、有序控制,即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT、VTO它们可构成电源系统对负载供电的6条整流回路,各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。图1-1三相桥式全控整流原理电路二、 基于Simulink三相桥式全控整流电路的建模三相桥式全控整流电路在Simulink环境下,运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型,仿真结构如图21所示:Edit Vj w $mulgon Format Tools Help图2-1三相桥式全控整流电路的仿真模
4、型在模型的整流变压器和整流桥之间接入一个三相电压电流测量单元V-I是为了观测方便。整流器的输出电压和电流是通过多路测量器测量负载的电压和电流来实现的,当然也可以用电压和电流测量单元直接检测整流器输出单位和电流。在整流器工作中保证触发脉冲与主电路同步很重要,仿真使用的6脉冲发生器是在同步电压过零时作为控制角a=0的位置,因此在整流变压器采用/口联结时,同步变压器也可以采用a/Yll联结,同步信号的连接如图21所示。在同步信号关系难以确定时,可以发挥仿真的特点,将三相同步信号以不同的顺序连接到6脉冲发生器的AB、BC、CA3个同步输入端,然后运行该模型,观察整流器输出电压波形,如果电压波形在一周期
5、中6个波头连续规则,则该整流器的同步是正确的。负载和控制角可以按需要设定。三、设置模型参数三相桥式全控整流电路,电源相电压为220V,整流器输出电压为100V (相电压),观察整流器在不同负载,不同触发角时整流器输出电压、电流波形,测量其平均值。1、电阻负载(R的值为5欧姆、a=30)(1)设置模型参数如下:1)电源参数设置:三相电源的电压峰值380V,频率为50HZ,相位分别为0、-120、-240.2)整流器变压器参数设置:一次绕组联结(wingding I connection)选择Delta(DI 1),线电压为380V;二次绕组联结(wingding 2 connection)选择Y
6、,线电压为173v,在要求不高时变压器容量、互感等其他参数可以保持默认值不变。3)同步变压器参数设置:一次绕组联结(wingding 1 connection)选择Delta(Dll),线电压为380V;二次绕组联结(wingding 2 connection)选择Y,线电压为15v,其他参数可以保持默认值不变。4)三相晶闸管整流器参数设置:使用默认值。5) RLC负载参数设置:R的值为5欧姆,C的值为inf。6) 6脉冲发生器设置:频率为50HZ,脉冲宽度取1,选择双脉冲触发方式。7)触发角设置:给定alph设置为30.四、仿真并观察结果设置的仿真参数如下:仿真时间为0.06S,数值算法采用
7、odel5。仿真参数设置完成后即可启动仿真,得到的仿真的如图4146图所示。图4-1整流器输入的三相线电压波形图4-2整流器输出的电压波形以及电阻负载时整流器输出的电流波形图4-3整流器输出电压平均值50分析观察到的结果:将图41所示的三相电压波形与42所示的整流电压(图上部)和电流波形(图下部)相比较,整流后的电压是直流,而且波形与三相输入电压波形相对应。整流电压平均值(见图4-3)与计算值Ud=2.34*100cos30V=202.6V相符。因为是电阻负载,整流后的电压和电流波形相同,但Y轴坐标不同。图4到图26所示分别为整流器交流侧的电流波形。改变控制角可以观察在不同控制角下整流器的工作
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Matlab_Simulink 三相 桥式全控 整流 电路 建模 仿真 设计 开发