在模型的整流变压器和整流桥之间介入了一个三相电压-电流测试单元V-I 是为了观测方便。 整流器的输出电压和电流时通过多路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元和电流。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锅零时作为控制角α=0°的位置,因此在整流变压器采用△\\Y-11 联结时,同步变压器也可以采用△\\Y-11 联结,同步信号的连接如图 3-14 所示。 同步信号关系难以确定时,可以发挥仿真的特点,将三相同步电压信号以不同的顺序连接到 6 脉冲发生器的 AB,BC,CA 三个同步输入端,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中 6 个波头连续规则,则该整流电路同步时正确的。负载和控制角可以按需要设定。
在三相桥式全控整流电路中,设电压电源为 220V,整流变压器输出电压为 100V(相电压) ,进行仿真,观察整流器在不同负载,不同触发时整流器输出电压电流波形,测量其平均值,并观察整流器交流侧电流波形和分析其主要次谐波。
3.4MATLAB中元件参数
电阻负载的三相桥式整流电路(R 的值为2Ω,α=30°)
电源参数设置:三相电源的电压峰值为 220V× 2 ,可以表示为“220*sprt(2)”,频率为 50Hz,相位分别为 0°,-120°,-240°。如图 3-5为电源 UA 参数设置。
图 3-5电源 UA 参数设置
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整流变压器参数设置:一次绕组联结 winding 1 connection 选择 delta(D11) ,线电压为=220V× 3=380V;二次绕组联结 winding 2connection 选择 Y,线电压为 100V× 3=173V,在要求不高时变压器容量,互感等参数可以保持默认不变。如图 3-6:
图 3-6 整流变压器参数设置
同步变压器参数设置:一次绕组联结 winding 1 connection 选择 delta(D11),线电压为 380V;二次绕组联结 winding 2connection 选择 Y,线电压为 15V,其他参数保持默认不变。如图 3-7:
图 3-7 同步变压器参数设置
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RLC 负载参数设置:R为2Ω,L 的值为0,C 的值为inf。如图 3-8:
图 3-8 RLC 参数设置
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。 触发角设置:给定 alph 设置为 30°。
设置仿真参数如下:仿真时间为 0.06s 数值算法采用 ode15。如图 3-9。
图 3-9 模型仿真参数设置
仿真参数设置完成后启动仿真,得到仿真结果。
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3.5MATLAB中遇到的问题
1)问题1:在simulink元件库中找不到元件的位置,导致无法放置元件。 解决方法:在网上搜索和问同学元件的名称,然后在simulink中找到相应的元件。
2)问题2:主电路和触发电路的同步无法做到,导致整流波形不正确。 解决方法:①采用宽脉冲触发或双脉冲触发发式。
②在触发某个晶闸管的同时,前一个晶闸管补发脉冲,即用两个窄脉冲替代宽脉冲。
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第四章 仿真结果分析
4.1电阻负载仿真
将图4-1所示的三相电压波形与图4-2所示的整流电压波形和图4-3所示电压波形相比较,整流后的电压是直流,切波形与三相输入电压波形相对应。
图4-1 整流器输入的三相电压波形
图4-2 整流器输出的电压波形
整流电压平均值如图4-3与计算值Ud=2.34×100cos30°V=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 轴左边不同。
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