2022年单相全桥控制电路 .pdf

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1、1 单向桥式全控整流电路仿真1. 建立仿真模型根据单相桥式原理建立的仿真模型如图所示：元器件名称提取元器件路径元器件名称提取元器件路径交流电压SimPower systems/electrical soyres RLC 串联电路SimPower systems/elements 单相变压器SimPower systems/Elements 示波器Simulink/sinks 晶闸管SimPowersystems/powerelectronics 常数模块simulink/source 平均值测量模块SimPowersystems/extra library/ measurments 信号分解s

2、imulink/singal routing 脉冲发生器SimPower systems/ extra library/control blocks 电流测量SimPower systems /measurment 电压测量SimPower systems/mensurements 终端模块simulink/Sinks 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 在 simulink 模型库中没有专用的单相桥式整流电路的

3、触发模块，这里使用了三相 VT3 的触发脉冲。用电压测量器取得变压器二次电压信号作为触发器的同步信号，同步信号从触发器AB 端输入，触发器 BC,CA 端和 Block 端用常数模块设置 0 。Synchronized 6Pulse Generator产生 6 路触发信号，通过Demux分解并与变压器二次电压的相位比较，图（1）上为变压器二次电压波形，中为6 路脉冲波形，下位4 路脉冲触发波形，将脉冲相位与正弦波比较，这两路信号可以满足单相桥的触发和移相控制要求，因此将第 6 路触发脉冲链接 VT1， VT4，第四路链接 VT2 和 VT3。模型中用示波器观测连接点上得波形，示波器Ud，Id观

4、测负载电压和电流，示波器Uvt1，Ivt1 观测晶闸管 VT1 的电压和电流。示波器 Pulse观察电压电压和触发脉冲， 并通过 Mean Value计算负载两端的电压平均值。图（1）2 设置仿真参数（1）.交流电压源：电压峰值为220*sqrt（2） ，频率为 50HZ，初始相位为 0. （2）.变压器：一次电压为220V（有效值），二次电压为 100V。（3）.RLC 负载： R=0.5, L=10*e-3 （4）.脉冲发生器 Synchronized 6Pulse generator ：同步频率为 50hz，脉冲宽度取 10。(5) .给定角 a=0，30，60(6) .设置仿真时间为

5、0.1S，算法为 ode23t。3.启动仿真（1）.电阻性负载分析图(2)是 a=0时的负载电压和电流波形，其中电压波形中又瞬时值和计算的平均值， 波形表明， 电压和电流波形都是脉动的， 反映了电源的交流电进过整流器后变成了直流电，实现了整流。电压峰值为140V，与计算值 Udmax=sqrt（2）U2 相符，电流峰值为280A，与计算值 Idmax=Udmax/相符。图（3）是电阻负载 a=60时的负载电压和电流波形， 波形已随控制角变化，除仿真起动的第一个0.01S，因为起动 T=0 时已经产生第一个脉冲，波形为正弦波外，以后周期与a=60应有的波形相符。图（ 4）是 a=120时电阻负载

6、电压名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 和电流波形，比较（ 2） ， （3） ，(4)的波形，随着控制角的增加，输出电压的平均值减小，输出电流也随之下降。电压的幅值Um=310V，电流的幅值 =280A，与计算的 Im=Um/R 相符。（ 2 ） a=0 （ 3 ） a=60（ 上）为电压波形，（下）位电流波形。（4）a=120图（5） （上）和（下）分别是晶闸管VT1 和 VT4 两端的电流和电压波形。通过比较

7、可以看到，在晶闸管有电流时，晶闸管两端电压为零，在VT1，VT4关断时，若 VT2，VT3 也关断，则 VT1，VT4 承受 U2/2 电压，若 VT3，VT2导通，则 VT1，VT4 承受电源电压 U2，且承受的最高反向电压为电源电压的峰值 U2max=sqrt（2）U2。根据该电压可以选择晶闸管的额定参数。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 （5） a=60时的晶闸管电流（上）电压（下）波形（2）电阻 -电感

8、(R-L) 负载仿真分析从图(6),(7)可知如果电感较大，整流器输出电压电流波形连续，a0后电压波形出现负值。同时通过比较可知，电压的负值随控制角的增加而增加， 整流输出电压平均值则随控制角增加而减小，同时负载减小，从 a=30时的 700A 减小到 a=60时的 400A。电流的脉动变大。点感负载在起动时电流有上升过程，在数个周期后进入稳态。 这是感性负载的特点。（6）a=30时的 RL 负载电压电流名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 （7）a=60时的 RL 负载电压电流波形（左）为电压，（右）为电流名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -