基于Matlab的三相橋式全控整流電路的仿真研究
1 電路的構(gòu)成及工作特點
三相橋式全控整流電路原理圖如圖1所示。三相橋式全控整流電路是由三相半波可控整流電路演變而來的,它由三相半波共陰極接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共陽極接法(VT1,VT6,VT2)的串聯(lián)組合。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180760.htm
其工作特點是任何時刻都有不同組別的兩只晶閘管同時導(dǎo)通,構(gòu)成電流通路,因此為保證電路啟動或電流斷續(xù)后能正常導(dǎo)通,必須對不同組別應(yīng)到導(dǎo)通的一對晶閘管同時加觸發(fā)脈沖,所以觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)大于π/3的寬脈沖。寬脈沖觸發(fā)要求觸發(fā)功率大,易使脈沖變壓器飽和,所以可以采用脈沖列代替雙窄脈沖;每隔π/3換相一次,換相過程在共陰極組和共陽極組輪流進行,但只在同一組別中換相。接線圖中晶閘管的編號方法使每個周期內(nèi)6個管子的組合導(dǎo)通順序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6;共陰極組T1,T3,T5的脈沖依次相差2π/3;同一相的上下兩個橋臂,即VT1和VT4,VT3和VT6,VT5和VT2的脈沖相差π,給分析帶來了方便;當α=O時,輸出電壓Ud一周期內(nèi)的波形是6個線電壓的包絡(luò)線。所以輸出脈動直流電壓頻率是電源頻率的6倍,比三相半波電路高l倍,脈動減小,而且每次脈動的波形都一樣,故該電路又可稱為6脈動整流電路。同理,三相半波整流電路稱為3脈動整流電路。α>0時,Ud的波形出現(xiàn)缺口,隨著α角的增大,缺口增大,輸出電壓平均值降低。當α=2π/3時,輸出電壓為零,所以電阻性負載時,α的移相范圍是O~2π/3;當O≤α≤π/3時,電流連續(xù),每個晶閘管導(dǎo)通2π/3;當π/3≤α≤2π/3時,電流斷續(xù),個晶閘管導(dǎo)通小于2π/3。23α=π/3是電阻性負載電流連續(xù)和斷續(xù)的分界點。
2 建模及仿真
2.1 建模
根據(jù)三相橋式全控整流電路的原理可以利用Simulink內(nèi)的模塊建立仿真模型如圖2所示,設(shè)置三個交流電壓源Va,Vb,Vc相位角依次相差120°,得到整流橋的三相電源。用6個Thyristor構(gòu)成整流橋,實現(xiàn)交流電壓到直流電壓的轉(zhuǎn)換。6個pulse generator產(chǎn)生整流橋的觸發(fā)脈沖,且從上到下分別給1~6號晶閘管觸發(fā)脈沖。
2.2 參數(shù)設(shè)置及仿真
三相電源的相位互差120°,交流峰值電壓為l00 V,頻率為60 Hz。晶閘管的參數(shù)為:Rn=O.001 Ω,Lon=0.000 1 H,Vf=0 V,Rs=50 Ω,Cs=250×10-9。負載電阻性設(shè)R=45 Ω,電感性負載設(shè)L=1 H。脈沖發(fā)生器脈沖寬度設(shè)置為脈寬的50 %,脈沖高度為5 V,脈沖周期為0.016 7 s,脈沖移相角隨著控制角的變化對“相位角延遲”進行設(shè)置。
(1)根據(jù)三相橋式全控整流電路的原理圖,對不同的觸發(fā)角α?xí)绊戄敵鲭妷哼M行仿真,負載為阻感特性。
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