三相可控整流仿真詳解.docVIP

新能源与动力工程学院 论文 电能质量分析与控制 专业 电力工程与管理 班级 1101班 姓名 李渊琴 学号 201110822 指导教师 董海燕 2014年 10 月 目录 摘 要 1 概述 1 1 三相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 2 1.1电路的结构与工作原理 2 1.2建模 3 1.3仿真结果与分析 3 1.4 FFT分析 6 1.5小结 9 2三相桥式全控整流电路(阻感性负载) 10 2.1电路的结构与工作原理 10 2.2建模 11 2.3仿真结果与分析 11 2.4 FFT分析 13 2.5小结 17 参考文献 17  三相桥式全控整流电路仿真建模分析 摘 要 整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路。大多数整流电 路由变压器、整流主电路和滤波器组成。它在直流电机的调速、发电机的激励调节电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路主要有主电路、滤波器、变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路和负载之间，用于滤除波动直流电压中的交流部分。整流电路的种类有很多，半波整流电路、单项桥式半控整流电路、单项桥式全控整流电路、三项桥式半控整流电路、三项桥式全控整流电路。 关键词：整流、变压、触发、电感 概述 在电力系统中，电压和电流应是完好的正弦波．但是在实际的电力系统中，由于非线性负载的影响，实际的电网电压和电流波形总是存在不同程度的畸变，给电力输配电系统及附近的其它电气设备带来许多问题，因而就有必要采取措施限制其对电网和其它设备的影响。随着电力电子技术的迅速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通、家庭等众多领域中的应用日益广泛，大量的非线性负载被引入电网，导致了日趋严重的谐波污染．电网谐波污染的根本原因在于电力电子装置的开关工作方式，引起网侧电流、电压波形的严重畸变．目前，随着功率半导体器件研制与生产水平的不断提高，各种新型电力电子变流装置不断涌现，特别是用于交流电机凋速传动的变频器性能的逐步完善，为工业领域节能和改善生产工艺提供了十分广阔的应用前景．相关资料表明，电力电子装置生产量在未来的十年中将以每年不低于10％的速度递增，同时，由这类装置所产生的高谐谐波约占总谐波源的70％以上。 为了抑制电力电子装置产生的谐波，其中的一种方法就是对整流器本身进行改进，使其尽量不产生谐波，且电流和电压同相位．这种整流器称为高功率因数变流器或高功率因数整流器．高功率因数变流器主要采用PWM整流技术，一般需要使用自关断器件。对电流型整流器，可直接对各个电力半导休器件的通断进行PWM调制，使输入电流成为撸近正弦且与电源电压同相的PWM波形，从而得到接近1的功率因数。对电压型整流器，需要将整流器通过电抗器与电源相连。只要对整流器各开关器件施以适当的PWM控制，就可以对整流器网侧交流电流的大小和相位进行控制，不仅可实现交流电流接近正弦波，而且可使交流电流的相位与电源电压同相，即系统的功率因数总是掺近于1．本文主要对与PWM整流器相关的功率开关器件、主电路拓扑结构和控制方式等进行详细说明，在此基础上时PWM整流技术的发展方向加以探讨。 实验目的 1）不同负载时，三相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。 2) 在仿真软件Matlab中进行三相可控整流电路的建模与仿真，并分析其波形。 二．实验内容 1 三相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.1电路的结构与工作原理 1.1.1电路结构 图1 三相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图 1.1.2 工作原理 晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极中与a,b,c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组中与a,b,c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4，VT6，VT2。编号如图1-1所示，晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的脉冲的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于60度的宽脉冲，每隔60度换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在一组别中换相，共阴极T1，T3，T5的脉冲一次相差120度；同一组的上下两个桥臂的脉冲相差180度，当触发角是0度时，输出的电压一周期内的波形是6个线电压的包络线，所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，故该电路又称为6脉动整流电路。 1.2建模 在MATLAB新建一个Model，同时模型建立如下图所示： 图2三相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的MATLAB仿真模型 1.3仿真结果与分析