電力電子技術 三相橋式晶閘管整流電路（阻性/阻感性負載）simulink仿真

• 一、電路圖
• 二、阻性負載工況分析
• • 1.阻性負載α=0
  • 2. 阻性負載α=30°
  • 3. 阻性負載α=60°
  • 4. 阻性負載α=90°
  • 5. 阻性負載α分析
• 三、阻感性負載工況分析
• • 1. 阻感性負載α<60°
  • 2. 阻感性負載α>60°
  • 3.負載電壓平均值
• 四、Simulink仿真
• • 1.提出問題
  • 2.問題分析
  • 3.元件選取
  • 4.主電路
• 五、阻性負載仿真
• 六、阻感性負載仿真
• 七、仿真文件獲取
• • 1.積分獲取
  • 2.免費獲取
• 八、其余電力電子電路

一、電路圖

??三相全控橋式整流電路的線路圖如下圖所示。

??三相橋式應用最廣泛的整流電路，它是由兩組三相半波整流電路串聯而成的，一組為共陰極接線，另一組為共陽極接線，如上圖左邊所示。若工作條件相同，則負載電流Id1=Id2，在零線中流過的電流平均值是I0=Id1-Id2。如果將零線切斷，不影響電路工作，成為三相橋式全控整流電路，如上圖右所示。
??共陰極組（T1、T3、T5）正半周觸發導通，共陽極組（T2、T4、T6）在負半軸觸發導通。導通順序為T1->T2->T3-> T4->T5->T6。自然換向時，每時刻導通的兩個晶閘管分別對應陽極所接交流電壓值最高的一個和陰極所接交流電壓值最低的一個。

二、阻性負載工況分析

1.阻性負載α=0

??假設將電阻中的晶閘管換做二極管，即α=0電路波形圖如下所示，各個晶閘管均在自然換相點換相。任意時刻共陽極組的電壓最高的一個和共陰極組電壓最低的一個導通，施加于負載上的電壓為某一線電壓。
??晶閘管工作情況如下表所示：

??三相橋式全控整流電路任意時刻都有兩個晶閘管同時導通從而形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各 1個，且不能為同一相器件。觸發脈沖為 T1→T2→T3→T4→T5→T6 的順序，相位依次差 60°。同一相的上下兩個橋臂脈沖相差 180°
??直流電壓一周期脈動 6 次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為 6 脈波整流電路。為保證同時導通的 2 個晶閘管均有脈沖，可采用寬脈沖觸發或雙脈沖觸發，如下圖所示：

2. 阻性負載α=30°

??觸發角為 30° 時的波形如下圖所示。每一段導通晶閘管的編號仍符上表的規律。區別在于晶閘管起始導通時刻推遲了 30° ，組成 Ud 的每一段線電壓因此推遲了 30° ， Ud平均值降低。

3. 阻性負載α=60°

??觸發角為 60°時的波形如下圖所示。由于直流電壓中每段線電壓的波形繼續向后移，平均值降低，此時直流電壓出現了零點。

4. 阻性負載α=90°

??觸發角為 90°時的波形如下圖：

5. 阻性負載α分析

??當 α<60°時 ， Ud波形均連續:對于電阻負載 ， id波形與 Ud波形形狀一樣，也連續。而α>60°時 ， Ud 波形每 60°中有一段為零。一旦 Ud 降為零， id 也降為零，流過晶閘管的電流即降為零，晶閘管關斷。帶電阻負載時三相橋式全控整流電路α角的移相范圍是 0°~120° 。

三、阻感性負載工況分析

1. 阻感性負載α<60°

??當觸發角α分別為0°和30°時，波形圖如下面左和右圖所示。Ud 波形連續，電路的工作情況與帶電阻負載十分相似。當阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流 id 的波形可近似為一條水平線。在晶閘管的導通段，其電流波形由負載電流波形決定，與 Ud波形不同。

2. 阻感性負載α>60°

??α為90°時，會出現ud為負的情況，當帶阻感性負載時，三相橋式全控整流電路的\alpha角移相范圍為0°~90°。

3.負載電壓平均值

??當輸出電壓連續時，即帶阻感性負載或帶阻性負載但是\alpha<60°，直流平均值為：

??帶電阻負載且\alpha>60°，整流電壓平均值為：

四、Simulink仿真

1.提出問題

??完成三相橋式全控整流電路的simulink仿真。

2.問題分析

①三相交流電壓源380V 50Hz ，內阻為0.001Ω
②仿真算法為ode23tb，最大步長為1e-5。

3.元件選取

① powergui

② Three-Phase Source

③ Series RLC Branch

④ Universal Bridge

⑤ Pulse Generator (Thyristor, 6-Pulse)

⑥ PLL

⑦ 測量及顯示模塊

4.主電路

五、阻性負載仿真

??設負載為1Ω的電阻，觸發角α分別為30°和90°，觀察輸出的直流電壓、直流電流以及晶閘管T1的電壓波形。電路圖和波形圖如下：

??在移相范圍內改變觸發角進行多次仿真，記錄每個觸發角對應的直流電壓平均值，便可以畫出電路的移相特性如下圖：

六、阻感性負載仿真

??將串聯RLC電路的電阻設為1Ω，電感設置1mH。觸發角設置為30°、60°、90°，觀察輸出電壓、輸出電流以及晶閘管T1兩端的電壓。電路圖及波形圖如下：

七、仿真文件獲取

1.積分獲取

MATLAB2021 三相橋式晶閘管整流電路（阻性/阻感性負載）simulink仿真
可以自己搭建，或者直接用這個做好的。調節不同的參數觀察輸出，和書上的理論圖對應學習分析。

2.免費獲取

關注公眾號【凱期可期】后臺回復：電力電子

八、其余電力電子電路

☆匯總☆電力電子技術simulink仿真電路分析

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【电力电子技术AC-DC】三相桥式晶闸管整流电路（阻性/阻感性负载）simulink仿真的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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