《电力电子电路的计算机仿真》
综合训练报告
班级
姓名 学号 专业
指导教师 陈伟
2011年 12 月 26 日
《电力电子系统的计算机仿真》综合训练说明书
目录
任务书 .............................................................................................................................................. 3 摘要 .................................................................................................................................................. 4 1概述 ............................................................................................................................................... 5
1.1研究背景 ............................................................................................................................ 5 1.2 方案论证 ........................................................................................................................... 5 2 三相桥式全控整流电路设计 ..................................................................................................... 6
2.1主电路设计 ........................................................................................................................ 6 2.2 对触发脉冲的要求 ........................................................................................................... 6 3
三相桥式整流电路工作原理 ................................................................................................... 7 3.1 工作原理 ........................................................................................................................... 7 3.2 带阻感性负载时的工作情况 ........................................................................................... 8 3.3 三相整流电路输出电压定量分析 .................................................................................. 11 4 仿真模块建立及各模块参数设置 ........................................................................................... 12
4.1 仿真软件MATLAB的简介 ............................................................................................... 12 4.2 带阻感性负载的三相桥式整流电路仿真 ..................................................................... 14 4.3 各模块参数设置 .............................................................................................................. 14 5 仿真结果分析 ........................................................................................................................... 19
5.1 晶闸管触发角α=0 o时的仿真图（负载电阻R=10?, 电感L=10H） .................. 19 5.2 晶闸管触发角α=30 o时的仿真图（负载电阻不变，改变负载电感） ................. 19 5.3 晶闸管触发角α=45 o时的仿真图(负载电感不变，改变负载电阻值) ................. 20 5.4 晶闸管触发角α=60 o时的仿真图（负载电阻不变，改变负载电感） ................. 20 5.5 晶闸管触发角α=90 o时的仿真图(负载电阻不变，改变负载电感值) ................. 21 6 心得体会 ................................................................................................................................... 23 7 参考文献 ................................................................................................................................... 25
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任务书
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摘 要
三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路理论基础，采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路的进行仿真，对输出参数进行仿真及验证，进一步了解三相桥式全控整流电路的工作原理。
关键词： simulink 三相桥式全控整流 仿真
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《电力电子系统的计算机仿真》综合训练说明书
1概述
1.1研究背景
随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。 1.2 方案论证
三相桥式全控整流电路的输出电压受控制角α和负载特性的影响，文中应用Matlab的可视化仿真工具simulink对三相桥式全控整流电路的仿真结果进行了详细分析，并与相关文献中采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较，进一步验证了仿真结果的正确性。采用 Matlab／Simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真分析，避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程，得到了一种直观、快捷分析整流电路的新方法。应用Matlab／Simulink进行仿真，在仿真过程中可以灵活改变仿真参数，并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况。应用Matlab 对整流电路故障仿真研究时，可以判断出不同桥臂晶闸管发生故障时产生的波形现象，为分析三相桥式整流电路打下较好的基础，是一种值得进一步应用推广的功能强大的仿真软件，同进也是电力电子技术实验较好辅助
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