3) α=90°时仿真波形
图1-16单相桥式全控整流电路反电动势阻感负载时α=90°的波形
4) α=120°时仿真波形
图1-17单相桥式全控整流电路反电动势阻感负载时α=120°的波形
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实验二：三相半波可控整流电路的MATLAB仿真
一、 实验内容
掌握三相半波可控整流电路的工作原理；熟悉仿真电路的接线、器件及其参数设置；明确对触发脉冲的要求；观察在电阻负载和阻感负载情况下，控制角
?取不同值时电路的输出电压、电流以及晶闸管的电流电压波形。
二、 实验原理 1. 电阻性负载工作原理
三相半波可控整流电路如图2-1所示。为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。
图2-1 三相半波可控整流电路电阻负载时的电路
假设将晶闸管换作二极管，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。在一个周期中，器件工作情况如下：在?t1~?t2期间，a相电压最高，VD1导通，ud=ua；在?t2~?t3期间，b相电压最高，VD2导通，ud=ub； 在?t3~?t4期间，c相电压最高，VD3导通，ud=uc 。此后，在下一周期相当于
?t1的位置即?t4时刻，VD1又导通，重复前一周期的工作情况。一周期中VD1、VD2、VD3轮流导通，每管各导通120°，ud波形为三个相电压在正半周期的包络线。
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2. 阻感性负载工作原理
若负载为阻感负载，且L值很大，电路如图2-2所示。整流电流id的波形基本是平直的，流过晶闸管的电流接近矩形波。
?≤30?时，整流电压波形与电阻负载时相同，因为两种负载情况下，负载电流均连续。
?>30?时，当u2过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而VT1继续导通，直到下一相晶闸管VT2的触发脉冲到来，才发生换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断。若?增大, ud波形中负的部分将增多,至?=90?时, ud波形中正负面积相等, ud的平均值为零。
图2-2 三相半波可控整流电路阻感负载时的电路
三、 实验步骤 1. 搭建实验电路图
根据实验原理图，在MATLAB/SIMULINK软件中，电力电子模块库建立相应的仿真模型如图2-3、图2-4所示。
1) 电阻性负载电路图
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图2-3三相半波可控整流电路带电阻负载时的仿真模型
2) 阻感性负载电路图
图2-4三相半波可控整流电路带阻感负载时的仿真模型
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2. 参数设置
交流电源U2：峰值（peak amplitude, V）= 100
频率（Frequency, Hz）＝50 A（Phase ,deg）=0 B（Phase ,deg）=-120 C（Phase ,deg）=120
脉冲发生器：振幅（Amplitude）=1.1
周期（period, s）＝0.02
脉冲宽度（pulse width, % of period）＝5
1(ug1)：滞后相位（phase delay, s）=（α+30）/360×0.02 2(ug2)：滞后相位（phase delay, s）=（α+150）/360×0.02 3(ug3)：滞后相位（phase delay, s）=（α+270）/360×0.02
晶闸管VT1、VT2、VT3 ：内部电阻（Resistance Ron ，Ohms）=0.001
电感经度（Inductance Lon ，H）=0 正向电压（Forward voltage Vf ，V）=0.8
阻尼器电阻（Snubber resistance Rs ，Ohms） =500 吸收电容（Snubber capacitance Cs ，F）=250e-9
负载中的RLC串连之路R：电阻值（resistance,ohms）=10
L：电感量（inductance,H）=10e-3
3. 波形调试
在α=0?、30?、60?、90?时记录示波器给出的波形，将不同控制角时得到的U2、Ud、 Id、UVT1、IVT1与理论波形相比较，进行分析。
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