基于MATLAB的整流电路仿真分析

密级：公开科学技术学院NANCHANGUNIVERSITYCOLLEGEOFSCIENCEANDTECHNOLOGY学士学位论文THESISOFBACHELOR（2008—2012年）题目基于MATLAB的整流电路仿真分析学科部：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：目录摘要...............................................................................................................Ⅰ矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。Abstract...........................................................................................................................................Ⅱ第一章三相桥式全控整流电路的仿真.......................................................0聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.1电路的构成及工作特点..................................................................0残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.2建模及仿真......................................................................................1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.3参数设置及仿真...............................................................................2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.4故障分析..........................................................................................3謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.5小结..................................................................................................4厦礴恳蹒骈時盡继價骚。第二章基于MATLAB的单相桥式整流电路仿真分析.................................5茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.1单相桥式半控整流电路................................................................5鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。2.2单相桥式半控整流电路带纯电阻性负载情况............................7籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2.3单相桥式全控整流电路..............................................................12預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2.4单相桥式全控整流电路带纯电阻性负载情况..........................14渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.5单相桥式全控整流电路带电阻电感性负载情况......................16铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。结论..............................................................................................................18擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。参考文献：...................................................................................................19贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。致谢..............................................................................................................20坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。Ⅰ基于MATLAB的整流电路仿真分析专业：学号：姓名：指导老师：摘要：随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的整流电路有三相桥式全控整流电路和单相桥式可控电路。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Ｍatlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析。对单相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究，既进一步加深了三相桥式全控整流电路和单相桥式可控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。关键词：三相桥式全控整流电路，单相桥式半控整流，单相桥式全控整流，建模，仿真ⅡMATLAB-basedsimulationanalysisoftherectifiercircuit買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。Abstract:Withthesocialproductionandscientificandtechnologicaldevelopment,therectifiercircuitintheautomaticcontrolsystem,measurementsystemandgeneratorexcitationsystem,andotherfieldsincreasinglywidespread.Commonlyusedthree-phasebridgerectifiercircuitwithfull-controlledsingle-phasebridgerectifiercircuitandcontrolcircuit.Astherectifiercircuitinvolvestheexchangeofsignals,DCsignalsandtriggersignals,includingthyristors,capacitors,inductors,resistorsandothercomponents,usingconventionalcircuitanalysismethodappearedtobequitecomplicated,high-pressuresituationsisdifficulttoexperimentscarriedoutsmoothly.MatlabprovidesavisualsimulationtoolSimtlinkcircuitsimulationmodelcanbedirectlysetup,freetochangesimulationparametersandimmediatelyavailabletoanyofthesimulationresults,intuitive,eliminatingtheneedforfurtherprogrammingsteps.Inthispaper,Simulinkfullcontrolofthree-phasebridgerectifiercircuitmodel,fordifferentcontrolangle,thebridgeunderfaultconditionsweresimulatedanalysis.Controlledsingle-phasebridgerectifiercircuitparametersandthedifferentnatureoftheworkloadofthecomparativeanalysisandresearch,bothtofurtherdeepenthethree-phasefull-controlledbridgerectifiercircuitandcontrolledsingle-phasebridgerectifiercircuittheory,whileformodernpowerelectronicsexperimentexperimentalteachinglayagoodfoundation.綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。Keywords:Fully-controlled,three-phase,bridge,rectifier,circuit,single-phase,half-controlledrectifierbridge,single-phasefull-controlledbridge,rectifiermodeling,simulation驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。0第一章三相桥式全控整流电路的仿真随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路，由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simtlink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。1.1电路的构成及工作特点三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的，它由三相半波共阴极接法(VT1，VT3，VT5)和三相半波共阳极接法(VT1，VT6，VT2)的串联组合。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。图1三相桥式全控整流电路原理图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，因此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一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／3的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔π／3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共阴极组T1，T3，T5的脉冲依次1相差2π／3；同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，给分析带来了方便；当α=O时，输出电压Ud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，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。同理，三相半波整流电路称为3脉动整流电路。α0时，Ud的波形出现缺口，随着α角的增大，缺口增大，输出电压平均值降低。当α=2π／3时，输出电压为零，所以电阻性负载时，α的移相范围是O～2π／3；当O≤α≤π／3时，电流连续，每个晶闸管导通2π／3；当π／3≤α≤2π／3时，电流断续，个晶闸管导通小于2π／3。23α=π／3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。1.2建模及仿真根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如图2所示。设置三个交流电压源Va，Vb，Vc相位角