三相桥式可控整流电路的MATLAB仿真
苏州科技学院学报（工程技术版）
第22卷
第2期
J．SuzhouofUniversityofScienceandTechnology
（EngineeringandTechnology）
Vol．22No．2
2009
年6月Jun．2009
三相桥式可控整流电路的MATLAB仿真
贾
摘
周，王金梅，封俊宝
（宁夏大学物理电气信息工程学院，宁夏银川750021）
要：在对三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路作出理论分析的基础上，建立了基于MATLAB/
Simulink的三相桥式整流电路的仿真模型，并对其带纯电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况进行对比分析与研
究。用MATLAB软件自带的PowerSystem工具箱进行仿真，给出了仿真结果，验证了所建模型的正确性。关键词：三相桥式半控整流；三相桥式全控整流；晶闸管；触发角中图分类号:TN702；TM461
文献标识码:A
文章编号:1672-0679（2009）02-0056-05
整流电路（Rectifier）尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。因此，对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义，这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环，而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。
1三相桥式半控整流电路
由于三相桥式半控整流电路比三相桥式全控整流电路更简单、更经济，所以在中等容量装置或要求不可
逆的电力拖动中应用比较广泛。它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，因此，这种电路兼有可控和不可控的特性[1]。共阳极组3个整流二极管总是在自然换相点换流，使电流换到比阴极电位更低的一相；而共阴极组3个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一个。输出整流电压ud的波形是三组整流电压波形之和，改变共阴极组晶闸管的控制角α，可获得0～2.34u2（变压器二次侧电压）的直流电压。具体电路图如图1所示。图1中VT1、VT3和VT5为触发脉冲相位互差120°的晶闸管，VD4、VD6和VD2为整流二极管，由这6个管子组成三相桥式半控整流电路。按照图1所示的管子编号，它们的导通顺序依次为：VT1-VD2-VT3-VD4-VT5-VD6。假定负载电感L足够大[2]，可以认为负载电流在整个稳态工作过程中保持恒值，因此不论控制角α为何值，负载电流id总是单向流动，而且变化很小。
一个周期中参与导通的管子及输出整流电压的情况如表1所示。
表1
，，
，，，，，，，，，， ，，，，，，，，，，
三相桥式半控整流电路电阻负载α=0°时的晶闸管和二极管工作情况
I
II
III
IV
V
VI
VTÁ VTÁ VTÂ VTÂ VTÃ VTÃ
VDÄ VDÅ VDÅ VDÆ VDÆ VDÄ
，，，，，， Á Â Ã= Â Â Ä= Â Ã Ä= Ã Ã Â= Ã Ä Â= Ä Ä Ã= Ä ÃÄÄÂÂÃ
以下分析带电阻负载的情况：晶闸管触发角α=0°时，对于共阴极组所接的3个晶闸管，阳极所接交流电压最高的1个导通；同理，对于共阳极组阴极所接交流电压最低的1个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中总是各有1个管子处于导通状态，负载电压为某个线电压。图1中各个管子均在自然换相点处换相，从输入电压与负载线电压的对照来看，自然换相点既是各线电压的交点，又
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[收稿日期]2009-04-21
[基金项目]宁夏回族自治区自然科学基金资助项目（NZ0724）[作者简介]贾
周（1981-），男，江苏徐州人，硕士研究生。
图1三相桥式半控整流电路原理