電力電子技術(shù) 單相橋式晶閘管整流電路（阻性/阻感性負(fù)載）simulink仿真

• 一、電路圖
• 二、工況分析
• • 1.ωt∈(0，α)
  • 2.ωt=α
  • 3.輸出電流過零
  • 4.輸出電壓和輸出電流
  • 5. 電感性負(fù)載單相橋式全控整流電路
• 三、Simulink仿真
• • 1.提出問題
  • 2.問題分析
  • 3.元件選取
  • 4.脈沖發(fā)生子電路
  • 5.主電路
• 四、阻性負(fù)載仿真
• 五、阻感性負(fù)載仿真
• 六、仿真文件獲取
• • 1.積分獲取
  • 2.免費獲取
• 七、其余電力電子電路

一、電路圖

??單相全控橋式整流電路的線路圖如下圖所示。

二、工況分析

1.ωt∈(0，α)

??晶閘管T1和T2組成一對橋臂，T3和T4組成另一對橋臂。當(dāng)交流電壓u2進(jìn)入正半周時，a端電位高于b端電位，兩個晶閘管T1和T2同時承受正向電壓，如果此時門極無觸發(fā)信號ug，兩個晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)，電源電壓u2將全部加在T1和T2上。

2.ωt=α

??在ωt=α?xí)r刻，給T1和T2同時加觸發(fā)脈沖，則兩個晶閘管立即觸發(fā)導(dǎo)通。

3.輸出電流過零

??當(dāng)電流過零時，T1和T2關(guān)斷。在交流電源的正、負(fù)半周里，T1、T2和T3、T4兩組晶閘管輪流觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖在相位上相差180°。

4.輸出電壓和輸出電流

??改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時刻，即改變α的大小，直流電壓ud和直流電流id的波形和平均值會隨之改變。
??由于負(fù)載在兩個半波中都有電流流過，形成全波整流。從整流變壓器副邊繞組來看，兩個半波電流方向相反，大小相等:因而變壓器副邊沒有直流磁化問題，變壓器的利用率也較高，這些都是橋式整流電路的優(yōu)點。
??晶閘管承受的最大反向電壓為 \sqrt2U2，整流輸出電壓的平均值是：

??即Ud最小時，α=180°，Ud最大時，α=0°。所以單相橋式全控整流電路帶阻性負(fù)載時，α的相移范圍時0°~180°。
??當(dāng)α=0°時，晶閘管全部導(dǎo)通，相當(dāng)于不可控整流，此時輸出電壓的最大值為Ud0，即Ud0=0.9U2。整流輸出電壓的有效值如下：

??在負(fù)載上，輸出電流的平均值和有效值分別為：

5. 電感性負(fù)載單相橋式全控整流電路

??在實際應(yīng)用中，大功率整流器給純電阻負(fù)載供電是很少的，經(jīng)常在負(fù)載是既有電阻又有電感，但負(fù)載的感抗與電阻的數(shù)值相比不可忽略時稱為電感性負(fù)載，例如各種電機的激磁繞組。
??單相橋式全控整流電路接電感性負(fù)載，接線圖如下，假設(shè)電感很大，負(fù)載電流連續(xù)而基本平直。

電流連續(xù)的情況下，整流電壓的平均值為：

整流電壓的有效值是：

??而輸出電流的波形因電感很大而呈一條水平線，其平均值為：

??當(dāng)α=0°時，Ud=0.9U2；當(dāng)α=90°時，Ud=0。因此，適應(yīng)電感性負(fù)載的相移范圍為0°~90°，晶閘管承受的最大反向電壓是根\sqrt2U2。

??如果電感不夠大，電感中儲存的能量不足以維持電流導(dǎo)通到\pi+\alpha，則負(fù)載電流出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，如下圖所示：

三、Simulink仿真

1.提出問題

??完成單相橋式全控整流電路的simulink仿真。

2.問題分析

①相電壓220V 50Hz
②兩個脈沖信號，幅值均為1，周期設(shè)置為0.02s，時間分別滯后α0.02/360和α0.02/360+0.01。α為觸發(fā)角。
③仿真算法為ode23tb，最大步長為1e-5。

3.元件選取

① powergui

② AC Voltage Source

③ Series RLC Branch

④Universal Bridge

⑥ Pulse Generator

⑦ Mean

⑧ 測量及顯示模塊

4.脈沖發(fā)生子電路

5.主電路

四、阻性負(fù)載仿真

??將串聯(lián)RLC電路的電阻設(shè)為1Ω，電容和電感設(shè)置為0。觸發(fā)角設(shè)置為60°，觀察輸出電壓和電流的波形，以及輸出電壓的平均值。
??輸出電壓和電流的波形為：

??交流電壓和電流的波形為：

晶閘管T1兩端電壓

輸出平均電壓為：

五、阻感性負(fù)載仿真

??將串聯(lián)RLC電路的電阻設(shè)為1Ω，電感設(shè)置0.01H。觸發(fā)角設(shè)置為60°，觀察輸出電壓和電流的波形。
輸出電壓和電流的波形為：

交流電壓和交流電流的波形：

六、仿真文件獲取

1.積分獲取

MATLAB2021 單相橋式晶閘管整流電路（阻性/阻感性負(fù)載）simulink仿真

可以自己搭建，或者直接用這個做好的。調(diào)節(jié)不同的參數(shù)觀察輸出，和書上的理論圖對應(yīng)學(xué)習(xí)分析。

2.免費獲取

關(guān)注公眾號【凱期可期】后臺回復(fù)：電力電子

七、其余電力電子電路

☆匯總☆電力電子技術(shù)simulink仿真電路分析

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【电力电子技术AC-DC】单相桥式晶闸管整流电路（阻性/阻感性负载）simulink仿真的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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