三相交流调压电路的matlab仿真设计三相交流调压电路的matlab仿真设计.doc

黑龙江大学 课程设计说明书 学 院：机电工程学院 专 业：电气工程及其自动化 课程名称：电力电子技术 设计题目：三相交流调压电路（无中线）的仿真 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 第一章 三相交流调压电路的原理 1 1.1 实验电路 1 1.2 工作原理分析 1 实验仿真 3 1.1参数设计 4 1.2 仿真结果 5 仿真结果分析 7 结论 8 参考文献 9 第一章 三相交流调压电路的原理 1.1 实验电路 实验电路如下： 电阻性负载 三相交流调压实验的电路图 1.2 工作原理分析 工作原理分析，主要分析电阻负载时的情况： 1.任一相导通须和另一相构成回路，因此，和三相全控整流电路一样，电流流通路径中有两个晶闸管，所以应采用双脉冲或宽脉冲触发。 2.三相的触发脉冲依次相差120°，同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。因此触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为VT1~ VT6,依次相差60°。 3.如果把晶闸管换成二极管可以看出，相电流和相电压同相位，且相电压过零食二极管开始导通。因此把相电压过零点定为触发延迟角a 的起点，三相三线电路中，两相间导通是靠线电压导通的，而线电压超前相电压30°，因此， a角移相范围是0°~ 150°。 根据任一时刻导通晶闸管个数及半个周波内电流是否连续，可将0°-150°的移相范围分为如下三段： (1)0°≤ a 60°：电路处于三管导通与两管导通交替，每管导通180°－a 。但a =0°时是一种特殊情况，一直是三管导通。 (2)60°≤ a 90°：任一时刻都是两管导通，每管的导通角都是120°。 (3)90°≤ a 150°：电路处于两管导通与无晶闸管导通交替状态，每个晶闸管导通角为300°－2a。而且这个导通角被分割为不连续的两部分，在半周波内形成两个断续的波头，各占150°－a。 为了保证三相交流调压电路的正常工作，其晶闸管的触发系统应满足下列要求： 在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通。 为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时导通，并且在感性负载和控制角较大时，也能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通，要求采用宽脉冲，或者双窄脉冲触发电路。 各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致，并且与电源同步。 理想状态下不同a时负载相电压波形及晶闸管导通区间 a =30°时负载相电压波形 a =60°时负载相电压波形 第二章 实验仿真 在电脑上启动MATLAB7.0，进入SIMULINK后新建文档，绘制三相交流调压系统模型，如下图所示，双击各模块，在出现的对话框设置相应的参数。 实验仿真的接线图 1.1参数设计 参数设置如下： 交流电压源的参数设置 设置交流峰值为100V、频率为50Hz （2）晶闸管的参数设置 =0.001,=0H, =0.8, , (3)负载的参数设置 R=450,L=0.1H,C=inf (4)脉冲的发生器模块的参数设置 频率设置为50Hz,脉冲宽度为25% 本例中，当α=30°时，Pulse1为0.001667s，Pulse2为0.005s，Pulse3为0.0083s，Pulse4为0.011667s，Pulse5为0.015s，Pulse6为0.018333s。当α=60°时，Pulse1为0.0033s，Pulse2为0.00667s，Pulse3为0.01s，Pulse4为0.01333s，Pulse5为0.01667s，Pulse6为0.02s。 设置好各参数的模块后,即可进行仿真. 1.2 仿真结果 仿真的结果如下图所示： 当α=30°时 α=30°纯电阻性负载 α=30°阻感性负载 当α=60°时 α=60°纯电阻性负载 α=60°阻感性负载 第三章 仿真结果分析 仿真分两部分 (1)电阻负载R=450Ω时 (2)阻感负载R=450Ω，L=0.1H时 当α分别为30°，60°时各相波形如上图所示 其中电压波形为正弦波，电流波形为另一个波形。 从波形上可以看到，电流中有很多谐波，进行傅里叶分析后可知，其中所含谐波的次数为6K加减1（k=1,2,3,…），这和三相桥式全控整流电路交流侧所含谐波的次数完全相同。而且也是谐波的次数越低，其含量越大。和单相交流调压相比，这里没有3的整数倍次谐波，因为在三相对称时，它们不能流过三相三线电路。 我们利用晶闸管设计三相交流调压电路，这种电路性能优越，很好的实现一种交流电到交流电的变换。随着控制角α的不同，结果也不同。由于电感有储能作用，电阻负载和阻感负载相比较，结果不同，且电感大时，谐