河北科技大学电子电力课程设计计算说明书.doc

河北科技大学 课程设计计算说明书 课程名称：电力电子技术课程设计 设计题目：整流电路的Matlab仿真 专业班级：电气工程及其自动化L131班 学生姓名： 指导老师：电力电子课程设计指导小组 2015年12月11日 说 明 课程设计结束之前，每个学生都必须认真撰写《课程设计计算说明书》。课程设计说明书要求内容完整，条理清晰书面清洁字迹工整要求布局美观，图面整洁，图表清楚，尺寸标识准确，标准。课程设计期间的工作态度 项目名称 指导教师 成绩 所占比例 总成绩 1 工作态度 10% 签字： 2 设计说明书 40% 3 仿真演示 50% 目录 设计的目的 设计的任务 整流电路的仿真 3.1单相桥式全控整流电路的仿真 1．电路结构和工作原理 2．建立仿真模型 3．仿真结果分析 3.2三相半波整流电路的仿真 1．电路结构和工作原理 2．建立仿真模型 3．仿真结果分析 总结 参考文献 设计的目的 本课程设计是电气工程及其自动化专业重要的实践教学环节之一。本课程设计的任务是其目的是巩固学生所学理论知识，提高学生的专业素质；同时培养学生综合运用所学知识分析、解决工程或科研实际问题的能力，这对于工科学生贯彻工程思想起到十分重要的作用。在规定时间内通过分析任务书、查阅收集资料，充分发挥主动性与创造性，在老师的指导下，掌握正确的方法，理清思路，独立完成课程设计，撰写设计说明书，其格式和字数应符合规定。根据要求；课程设计说明书要求整洁、完备、内容正确、概念清楚、文字通畅，并绘制出相应的电路图，符合规范。 电路工作原理 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。 2．建立仿真模型 如图为所建立的仿真模型图，在此电路中，输入电压的电压设置为220V，频率设置为50Hz，电阻阻值设置为5欧姆，电感分别为0亨、0.01亨，周期设置为0.02（与输入电压一致周期），触发角分别设置为30°，60° 电路仿真模型图 3．仿真结果分析 时的阻性负载波形图 2)时的阻性负载波形图 时的阻感性负载波形图 时的阻感性负载波形图 小结：（对仿真结果和输出波形进行分析说明） 在单项全控桥式整流电路电阻性负载电路中（图4-1），要注意四个晶闸管1，4和晶闸管2，3的导通时间相差半个周期。? 脉冲发生器参数设置公式：（1/50）*（α/360）。? 在这次的电路建模、仿真与分析中，我对电路的建模仿真软件熟练了很多，对电路的了解与分析也加深了很多，比如晶闸管压降的变化，负载电流的变化。 3.2三相半波可控整流电路的仿真 电路结构 工作原理 1）在ωt1-ωt2区间，有Uu＞Uv，Uu＞Uw，U相电压最高，VT1承受正向电压，?在ωt1时刻触发VT1导通，导通角θ=120°，输出电压Ud=Uu。其他两个?晶闸管承受反向电压而不能导通。VT1通过的电流It1与变压器二次侧u相? 电流波形相同，大小相等，可在负载电阻R两端测试。? 在ωt2-ωt3区间，有Uv＞Uu，V相电压最高，VT2承受正向电压，在ωt2 时 刻触发VT2导通，Ud=Uv。VT1两端电压Ut1=Uu-Uv=Uuv＜0，晶闸管VT1 承受反向电压关断。 3）在ωt3-ωt4区间，有Uw＞U