三相电压型PWM整流器及仿真通信电子电子电气自动化_通信电子-电子电气自动化.pdf
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1、三相电压型 PWM 整流器及仿真 作者:日期:名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图
2、记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二 电力电子课程设计 课程设计报告 题目:三相电压型 PWM 整流器与仿真 专业、班级:学生姓名:学 号:指导教师:2015 年 1 月 6 日 内容 得分 1、三相桥式电路的基本原理(10 分)2、整流电路基本原理(10 分)3、pwm控制的基本原理(10 分 4、三相电压型 pwm整流电路仿真模型(30 分)5、结果分析(30 分)6、程序文件(10 分)总分 名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此
3、基础上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二摘要:叙述了建立三相电压型 PWM 整流器的数学模型。在此基础上,使用功能强大的 MATLAB 软件进行了仿真,仿真结果证明了方法的可行性。关键词:整流器;PWM;simuli
4、nk 名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交
5、程序源文件二 目 录 一 任务书.1 1.1 题目.1 1.2 设计内容及要求.1 1.3 报告要求.1 二 基础资料.2 2.1 三相桥式电路的基本原理.2 2.2 整流电路基本原理.4 2.3 pwm 控制的基本原理.6 2.4 PWM整流器的发展现状.6 三 设计内容.8 3.1 仿真模型.8 3.2 各个元件参数.11 3.3 仿真结果.13 3.4 结果分析.15 四 总结.15 五 参考文献.15 名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础
6、上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二一 任务书 1.1 题目 三相电压型 PWM 整流器仿真 1.2 设计内容及要求 设计三相电压型 PWM 整流器及其控制电路的主要参数,并使用 MATLAB 软件搭建其仿真模型并验
7、证。设计要求(pwm整流器仿真模型参数):(1)交流电源电压 600V,60HZ (2)短路电容 30MVA (3)外接负载 500kVar,1MW (4)变压器变比 600/240V (5)0.05s前,直流负载 200kw,直流电压 500V,0.05s 后,通过断路器并联一个相同大小的电阻。1.3 报告要求 (1)叙述三相桥式电路的基本原理 (2)叙述整流电路基本原理 (3)叙述 pwm控制的基本原理 (4)记录参数(截图)(5)记录仿真结果,分析滤波结果 (6)撰写设计报告 (7)提交程序源文件 名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相
8、电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二二 基础资料 2.1 三相桥式电路的基本原理 在三相桥式电路中,对共阴极组和共阳极组
9、是同时进行控制的,控制角都是。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中的晶闸管低一半。为了分析方便,使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是 1-2-3-4-5-6,晶闸管是这样编号的:晶闸管 KP1和 KP4接 a 相,晶闸管 KP3和 KP6接 b 相,晶管KP5和 KP2接 c 相。晶闸管 KP1、KP3、KP5组成共阴极组,而晶闸管 KP2、KP4、KP6组成共阳极组。为了搞清楚变化时各晶闸管的导通规律,分析输出波形的变化规则,下面研究几个特殊控制角,先分析=0 的情况,
10、也就是在自然换相点触发换相时的情况。图 1 是电路接线图 名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理
11、记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二为了分析方便起见,把一个周期等分 6 段(见图 2)。在第(1)段期间,a 相电压最高,而共阴极组的晶闸管 KP1被触发导通,b相电位最低,所以供阳极组的晶闸管 KP6被触发导通。这时电流由 a 相经 KP1流向负载,再经 KP6流入 b 相。变压器 a、b 两相工作,共阴极组的 a 相电流为正,共阳极组的 b 相电流为负。加在负载上的整流电压为 ud=ua-ub=uab 经过 60后进入第(2)段时期。这时 a 相电位仍然最高,晶闸管 KPl 继续导通,但是 c 相电位却变成最低,当经过自然换相点时触发 c 相晶闸管 KP2,电
12、流即从 b 相换到 c 相,KP6承受反向电压而关断。这时电流由 a 相流出经 KPl、负载、KP2流回电源 c 相。变压器 a、c 两相工作。这时 a 相电流为正,c 相电流为负。在负载上的电压为 ud=ua-uc=uac 再经过 60,进入第(3)段时期。这时 b 相电位最高,共阴极组在经过自然换相点时,触发导通晶闸管 KP3,电流即从 a 相换到 b 相,c 相晶闸管 KP2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器 bc 两相工作,在负载上的电压为 ud=ub-uc=ubc 余相依此类推。名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路
13、仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础上使用功能强大的料三相桥式电路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二2.2 整流电路基本原理 整流电路分为半波整流、全波整流和桥式整流,下面依次介绍。(1)半波整流
14、半波整流电路是一种最简单的整流电路。它由电源变压器 B、整流二极管 D和负载电阻 Rfz,组成。变压器把市电电压(220V)变换为所需要的交变电压 e2,D再把交流电变换为脉动直流电。变压器砍级电压 e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压。在 0K时间内,e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通,e2 通过它加在负载电阻 Rfz 上,在2时间内,e2 为负半周,变压器次级下端为正;上端为负。这是 D承受反向电压,不导通,Rfz 上无电压。在 23时间内,重复 0时间的过程,而在 34时间内,又重复2时间的过程这样反复下去,交流电的负半周就被“削”掉了,只有正
15、半周通过 Rfz,在 Rfz 上获得了一个单一右向的电压,达到了整流的目的,但是,负载电压 Usc 以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。这周除去图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整流是以牺牲一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低,因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。(2)全波整流 如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压 e2a、e2b,构成
16、 e2a、D1、Rfz 与 e2b、D2、Rfz,两个通电回路。全波整流电路的工作原理,可用图 5-4 所示的波形图说明。在 0间内,e2a 对 Dl 为正向电压,D1 导通,在 Rfz 上得到上正下负的电压;e2b 对 D2为反向电压,D2 不导通。在-2时间内,e2b 对 D2为正向电压,D2导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;e2a 对 D1为反向电压,D1 不导通。名学号指导教师年月日内容得分三相桥式电路的基本原理分整流电路基本原理分控制的基本原理分三相电压型整流电路仿真模型分结果分析分程序文件分总分摘要叙述了建立三相电压型整流器的数学模型在此基础上使用功能强大的料三相桥式电
17、路的基本原理整流电路基本原理控制的基本原理整流器的发展现状三设计内容仿真模型各个元件参数仿真结果结果分析四总结五参考文献一任务书题目三相电压型整流器仿真设计内容及要求设计三相电压型整流器及其负载变压器变比前直流负载直流电压后通过断路器并联一个相同大小的电阻报告要求叙述三相桥式电路的基本原理叙述整流电路基本原理叙述控制的基本原理记录参数截图记录仿真结果分析滤波结果撰写设计报告提交程序源文件二 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路是将整流变压器的两组二次绕组都接成星形,但两组接到晶闸管的同名端相反;两组二次绕组的中性点通过平衡电控器 LB连接在一起。(3)桥式整流
18、桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成“桥”式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。桥式整流电路的工作原理如下:e2 为正半周是,对 D1、D3加正向电压 D1,D3导通;对 D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成 e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在 Rfz,上形成上正下负的半波整流电压,e2 为负半周时,对 D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对 D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电路中构成 e2、D2Rfz、D4通电回路,同样在 Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去,结果在 Rfz,上便得
19、到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图 5-6 中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整流电路小一半。三相桥式全控电路 TR为三相整流变压器,其接线组别采用 Y/Y-12。VT1VT6为晶闸管元件,FU1FU6为快速熔断器。TS 为三相同步变压器,其接线组别采用/Y-11。P端为集成化六脉冲触发电路+24V电源输出端,接脉冲变压器一次绕组连接公共端。P1P6端为集成化六脉冲触发电路功放管 V1V6集电极输出端,分别接脉冲变压器一次绕组的另一端。UC端为移相控制电压输入端。三相桥式半控整流电路与三相桥式全控整流电路基本相同,仅将共阳极组
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