图4-3 整流输出电压平均值
以下是分别在ɑ=0 度,30 度,60 度时的仿真结果
ɑ=0°
ɑ=30°
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ɑ=60°
4.2电阻电感负载仿真
修改负载 RLC 的参数,R 为 5Ω,L 的值为 0.01H,C 的值为 inf,同时将触发角设置为 60°。为了观察整流器输入电流和输出电压的谐波,在仿真模型 中增加了傅里叶(fourier)分析模块,修改后的仿真模型如图4-4。
图4-4 三相桥式整流电路电阻电感负载
在仿真参数中设置仿真时间,重新启动仿真,即可得到阻感负载时的整流器输出电压和电流图,图4-5,图4-6 图4-7。如图4-4所示由于电感是储能元件,电感中电流经过一上升过程后电流进入稳定状态,电流脉冲很小。
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图4-5 三相桥式整流电路电阻电感负载α=60°整流器输出电压
图4-6 整流器输出电压平均值
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图4-7 整流器输出电流
以下是分别在ɑ=0 度,30 度,60 度时的仿真结果
ɑ=0°
ɑ=30°
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ɑ=60°
由仿真图结合理论分析可知,上述波型图是正确的。理论与仿真两相验证。 通过以上的波型图,我们可以得出以下结论:
1.当加入纯电阻性负载,当触发角小于等于90°时,Ud波形均为正值,直流电流Id与Ud成正比,并且电阻为1欧姆,所以直流电流波形和直流电压一样。随着触发角增大,在电压反向后管子即关断,所以晶闸管的正向导通时间减少,对应着输出平均电压逐渐减小,并且当触发角大于60°后Ud波形出现断续。而随着触发角的持续增大,输出电压急剧减小,最后在120°时几乎趋近于0。对于晶闸管来说,在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。移相范围为0~120。
2.当加入阻感性的负载,当触发角小于60°时,整流输出电压波形与纯阻性负载时基本相同,所不同的是,阻感性负载直流侧电流由于有电感的滤波作用而不会发生急剧的变化,输出波形较为平稳。而当触发角大于等于60°小于90°时,由于电感的作用,延长了管子的导通时间,使Ud波形出现负值,而不会出现断续,所以直流侧输出电压会减小,但是由于正面积仍然大于负面积,这时直流平均电压仍为正值。当触发角大于90°时,由于id太小,晶闸管无法再导通,输出几乎为0。工作在整流状态,晶闸管所承受的电压主要为反向阻断电压。移相范围为0~90。
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