电力电子课设讲述.docx

课 程 设 计课程名称：电力电子技术设计题目：单项桥式可控整流电路_______________________ 院 （部）： 电力学院专 业： _____ 智能电网信息工程________________班 级：___________ 1401___________________学生姓名：___________高赞钧___________________学 号：___________1410240330__________________成 绩：______________________________指导教师： 张小燕完成日期：2016年12月12日一、实验目的1二．实验内容1（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)11.电路的结构与工作原理1三． 建模3 2建模33仿真结果与分析44小结6（二）单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)71.电路的结构与工作原理72.建模83仿真结果与分析104.小结11（三）单相桥式全控整流电路(反电动势负载)111.电路的结构与工作原理112.建模123仿真结果与分析14四．小结15五． 参考文献15单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的单片微机原理与接口技术是一门技术性、应用性很强的学科，实验教学是它的一个极为重要的教学环节，除实验教学环节，单片机课程设计也是重要的实践教学环节，通过这一环节可使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实践应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能独立进行单片机应用系统的开发设计工作打良好的基础。二．实验内容（一）单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构R单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的电路原理图1.2 工作原理用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。（1）在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等，则uT1.4= uT2.3=1/2 u2。（2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（ud=u2）和电流输出，两者波形相位相同且uT1.4=0。此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则uT2.3=1/2 u2。晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。（3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。此时，uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。（4）在u2负半波的ωt=π+α时刻：触发晶闸管VT2、VT3，元件导通，电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。1.3基本数量关系a.直流输出电压平均值U1?22U21?cos?d????2U2sin?td(?t)??2?0.9U1?cos?22b.输出电流平均值IdU21?cos?d?UR?0.9R2建模 2建模在MATLAB新建一个Model，命名为dianlu4，同时模型建立如下图所示：图2单相桥式全控整流电路（纯电阻负载）的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置a.交流电源参数b.同步脉冲信号发生器参 Pulse Generator 的参数Pulse Generator 1 的参数c.示波器参数示波器五个通道信号依次是：①通过晶闸管电流Ial；②晶闸管电压Ual；③电源电流i2④通过负载电流Id；⑤负载两端的电压Ud。d.电阻R=1欧姆3仿真结果与分析a.触发角α=0°，MATLAB仿真波形如下：图3 α=0°单相桥式全控整流电路仿真结果（纯电阻负载）b. 触发角α=30°，MATLAB仿真波形如下：c.示波器参数示波器五个通道信号依次是：①通过晶闸管电流Ial；②晶闸管电压Ual；③电源电流i2④通过负载电流Id；⑤负载两端的电压Ud。d.电阻R=1欧姆α=30°单相桥式全控整流电流仿真结果（纯电阻负载）c. 触发角α=60°，MATLAB仿真波形如下：α=60°单相桥式全控整流电路仿真结果（纯电