五、MATLAB 建模与仿真
5.1 MATLAB建模
⑴ 三相桥式全控整流器的建模、参数设置
三相桥式全控整流器的建模可以直接调用通用变换器桥(6-pulse thyristor)仿真模块。参数设定如图5-1所示:
图5-1 通用桥参数设置图
⑵ 同步电源与6脉冲触发器的封装
同步电源与6脉冲触发器模块包括同步电源和6脉冲触发器两个部分,6脉冲触发器需要三相线电压同步,所以同步电源的任务是将三相交流电源的相电压转换成线电压。具体步骤如下:
① 建立一个新的模型窗口,命名为TBCF;
② 打开相应的模块组,复制5个int1(系统输入端口)、一个out1(系统输出端口、3个voltage Measurement(电压测量模块)、1个6-Pulse Generator(脉冲触发器)。按图5-2连线。
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图5-2 触发器模块连接图
③ 进行封装,封装图如图5-3所示。
图5-3 封装图
⑶ 三相桥式全控整流电路的建模、参数设置
建立一个新的模型窗口,命名为ban2。将三相桥式全控整流器和同步6脉冲触发器子系统复制到ban2模型窗口中。通过合适的连接,最后连接成如图5-4所示的命名为修改版的三相桥式全控整流器电路仿真模型。相关参数说明:交流电压源Ua、Ub、Uc等于U2为179.6V,频率为50Hz,Ua相序为0度,Ub相序为-120度,Uc相序为-240度。RC中的参数为:R为1欧,L为0H,C为(1e-6)F。RL中的参数为:R的参数为0.721欧,L(平波电抗器)的参数为4.4mH。DC的参数为-220V可设为任意值。
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图5-4 利用三相桥式全控整流输出直流稳压电路仿真图
5.2 MATLAB 仿真
打开仿真参数窗口,选择ode123tb算法,将相对误差设置1e-3,仿真开始时间设置为0,停止时间设置为0.04秒。在下面的仿真图中Ud、Id为负载电压(V)和负载电流(A)。
⑴ 触发角为0°、30°、90°、150°时的波形如下
图5-5 触发角为0度时ud、id的波形图
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图5-6 触发角为30度时ud、id的波形
图5-7 触发角为90度时ud、id的波形图
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图5-8 触发角为150°时波形
六、设计体会
电力电子技术是一门基础性和技巧性很强的学科,但我真正体会到这一点却是在这次课设的过程中。通过本次课程设计 ,我对电力电子技术这门课有了很深的了解,对各个知识点有个更好的掌握。随着实际应用中对电能的质量要求越来越高,对电能进行变换就显得非常必要。本文中所设计的三相全控整流电路正是在实际中应用非常广泛的一种变流电路,主要用于需要大功率的直流电的场合。对这个电路的设计,既可以帮助我巩固已经学过的电力电子技术的各方面的知识,也可以让我了解到在设计整个电力电子装置中所要面临的各种问题,并且可以在前人总结的经典电路的基础上实现一些小的创新。我相信,通过这次课程
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