《现代电力电子》仿真实验报告
专 业 学 号 姓 名 主讲教师
机械电子工程
题 目 三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB仿真
2014年5月
三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB仿真实验
摘要：本文简要介绍了带阻感性负载三相交流调压电路的Matlab/Simulink建模与仿真, 以及一些参数的选择设置方法。并分析在不同触发角下，波形的变化和输出电压值的变化。
关键词：阻感性，三相交流调压，Matlab/Simulink仿真
一、 实验目的
（1） 了解三相交流调压电路的工作原理
（2） 了解三相交流调压电路在不同触发角下的各波形特点 （3） 熟练掌握和运用MATLAB对电力电子电路进行模型搭建和仿真
二、 实验原理
2.1单相交流调压电路电路结构
单相交流调压电路，它用两只反并联的普通晶闸管或一只双向晶闸管与负载电阻R电感L串联组成主电路。单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图如图1所示。
图1.单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图
2.2单相交流调压电路工作原理（阻-感性负载）
当电源电压U2在正半周时，晶闸管VT1承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT1没有导通，在α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT1导通，晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT1关断。 当电源电压U2在负半周时，晶闸管VT2承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT2没有导通，在π+α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT2导通，晶闸管VT1在电源电压是负半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT2关断。 2.3三相交流调压的原理
三相交流电路的分析可以参照上述单相的分析放发。把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。任一相在导通时必须和另一相构成回路，因此和三相的触发脉冲应依次相差120°，同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。因此，和三相桥式全控整流电路一样，触发角脉冲顺序也是VT1～VT6，依次相差60°。原理图如下图所示；
UaVT1ACLVT4VT3RUbACVT6VT5LRUcVT2ACLR
三、 建立仿真模型
1、建立一个仿真模型的文件，按照上面的原理图从电力系统模型中选取适合的模型放到仿真平台上，并将各模块连接起来，组成仿真电路模型如图2-1所示；
图2-1
2、仿真模型中各模块的参数设定
三相电压源Ua、Ub、Uc各设置为220*sqrt(2)，参数相角设置为0°、-120°、-240°频率都设置为50HZ。如图2-2
图2-2
常量值“constant value”，输入设置为0，输入端Block是触发器模型的使能端，只有当此端置“0”时，才输出脉冲。另一个constant设置为0、30、60，在每个触发角下都运行一次可以得到三种触发角下不同的波形。如图2-3所示
图2-3
三相RL负载中，R=1、L=1mH。同步发生器脉冲宽度设置为10°。如图2-4所示
图2-4
设置仿真开始时间为0，停止时间为0.08s，采用ode23tb算法。如图2-5所示