三相全桥不控整流电路的设计

1、三相全桥不控整流电路的设计三相整流的原理和参数计算三相不控整流原理三相桥式不控整流电路的原理图如图 1-1所示。该电路中，某一对二极管导通是， 输出直流电压等于交流侧线电压 中最大的一个，改线电压既向电容供电，也向负载供电。当 没有二极管导通时，由电容向负载供电， “d 按指数规律下降。设二极管在距线电压过零点 6 角处开始导通，并以二极管叫和?开始同时导通的时刻为零点，则线电压为% = y/6U 2 sin(co/+5)在t二0时，二极管叫和？开始导通，直流侧电压等于 ;下一次同时导通的一对管子是V 。和叫，直流侧电压等于。着两段导通过程之间的交替有两种情况， 一种是 VD, 和 VD2 同

2、时导通之前和叫和四是关断的， 交流侧向直流侧的充电电流乙 是断续的； 另一种是?直导通，交替时由叫导通换相至叫 导通，亏是连续的。介于两者之间的临界情况是，叫和 S 同 时导通的阶段与VD, 和叫同时导通的阶段在co/+6 = 2A/3处恰好 衔接起来，恰好连续，可以确定临界条件 wRC =忑当 wRC 曲和wRC 图2-3空载电压输出波形在空载时，电容不向外界放电，唯一的放电渠道是在整流输出电压从峰值往回降的阶段,所以得到的电压为一条宜线。2. 1.2负载电阻为10欧姆的仿真负载为10欧姆的仿真模型为如图为 2-4所示。Continuous2-4 /? = 10Q 的仿真模型山图中可知电压平

3、均值为 399. 4V负载7? = 10Q宜流电压波形如图2-5所示。图2-5负载/? = 10Q电压输出波形如果接上负载，电压会降低。山于有电压调整，以及电容的充放电，电感的储能，会 发生振荡，所以这个阶段得到的电压波形不是一条宜线，是一条波动的电压曲线。2.1.3负载电阻为1欧姆的仿真负载为1欧姆的仿真模型为如图为 2-6所示。| :cn:i2cu$ |Sccc-e图2-6 R = g的仿真模型由图2-6可得电压平均值为390. lVo负载二g宜流电波形如图2-7所示。图2-7负载R = g宜流电压波形山图2-7比较可知，负载电阻越小，获得的电压平均值越小。2.1.4负载电阻为0.1欧姆的

4、仿真负载为0. 1欧姆的仿真模型为如图为 2-8所示。powerAji图2-8 /? = 0.1Q的仿真模型山图2-6可得电压平均值为 376. 6Vo负载R = 0. 1Q宜流电压波形如图2-9所示。400350300250S 20015010050C输出电压、电流波形电压瞰*1111|II|t411VVIII|IIi1T ，1Vt1II 三，4b 1 K-彳 *a- -回1I备一 1五 品，悭 ，！& 一 mv -ia6II 1 t ft .11I1 11 1II11 t1 I1V -T|i IIII V -r t 1 t *v * *111 1 t1 一，v H- 4 4i 4 wI 1

5、A 1 , IJ 1AV 1 /一I t ftH V 1V iMl * A 1Tt i* V ii V 4 *1 1 l|11! 一 , J !Mi -70 | ，一，i I1 _一，一 鼻 ，W1 1 1 i i ，iv L 一 |4 1 14 1 !l r* tV 1 1 1 1f 11 1 14 I 1 4f*|4 I f i|1 g，v M 一 1|r 壬 j * 1i i iiw一 . * .J 0 01 0 02 0.03 0 04 0.05 0 06 仿真时间(s)0.07 0.08 0,090,1图2-9负载/? = 0.1Q直流电压波形分析仿真图形和数据可以得出宜流电庄和负载

6、电阻的关系：空载时，输出的宜流电压波形近似为宜线，负载越大电压的纹波越严重；随着电阻的增大，电庄平均值越来越小。2. 2电流波形的仿真分别仿真负载电阻为10、1时的情况。记录宜流电流和&相交流电流，并分析规律。仿真模型如图2-10所示。2. 2.1负载电阻为10欧姆电流仿真a相交流电流波形，如图2-11所示:图2-11 a相交流电流宜流电流波形如图2-12所示,图2-12直流电流波形2. 2. 2负载电阻为1欧姆电流仿真3相交流电流波形，如图2-13所示:图2-13 1欧姆a相交流电流波形宜流电流波形如图2-14所示,如图2-14 1欧姆宜流电流波形随着负载的加大（10、1）,宜流侧的电流逐渐

7、增大，且宜流侧电流起伏逐渐增大，波 纹增 加。同时，a相的电流也逐渐增大，并更接近正弦。当负载为 10时，宜流侧电流为断 续；负载 为1? 67时，宜流侧电流为临界状态；负载为 0. 5时，宜流侧电流为连续。3平波电抗器的作用宜流侧加ImH电感。分别仿真轻载10欧姆和重载0.5欧姆时的情况，记录宜流和交 流电 流波形，并计算交流电流的 THD。仿真同样负载条件下，未加平波电抗器的情况，并 加以比较 分析。负载10欧姆加电感图2-15为仿真模型图图2-15仿真模型a相交流电流波形图为图2-16所示，800 r700 -600500 j400g 300 200 1000-100 -200 0输出电

8、压、电流波形r1LVV1,1 V 111!I1电流V ， 一 r, ,I1l*i1i1111i|iii I1 |1 *1 11 11 11H4.：IIi,i：f iiI Iitift iIi18*1 V| 11 11 1| . | *-I1.* L ， 一， 一 V 1 i 二,-一,-： JLh - JLb - , *I lAI11.HiI1It1：i广 彳 . |! 11| 1 | V |收也必| 4i|l , 1IA1*|iWWWwvm向侦wwmEM11 * a- 一 ，丁 一11 p0 一一 -1t ,1| 一 一 1 i|il11 I |i |l10.050 10.150 20.25

9、0.3仿真时间(s)图2-17负载10力口 ImH电感直流电流波形负载0.1欧姆力口 1 mH电感a相交流电流波形图为图2-18所示,输出电压.电流波形4000300020001000010002000-3000-400011EIJ|*|J 一 w11 11 i i 11 h .w11 -1 MW*电流1 4 F . 1f . i* 一*V-口 -i卜a-r *- * .-1.3KJ1i .I-J1-r . t- f, -11 UB0 050.1。1 50 20 26图2-18负载0.1力11 ImH电感a相交流电流宜流电流波形如图2-19所示，图2-19负载0. 1加lmH电感直流电流波形分

10、析波形和THD值，可知同样负载条件下：有平波电抗器时，宜流电流明显平稳很多；有平波电抗器时，a相交流电流也平稳很多；有平波电抗器时的 THD较小，即有平波电抗 器可以 减小整流器交流侧电流的总谐波畸变率。取输入线电压为290V,输出的宜流电压接近400V,此时负载电阻为10欧姆，电容为3300 mF, 电感为lmH o3小结与体会通过这次的能力拓展训练，对 matlab的使用更加熟悉。这学期的儿门课程设计的仿 真都使 用到了这款软件。我能力拓展做的题 LI是三相全桥不控整流电路的设讣。整流电路 我们已经接 触很多了，所以对整流电路也很熟悉。我们一般使用的是桥式整流电路。在看到自己做的题 LI之

11、后，给人的感觉就就是一个很基础的电路图。但开始的时候有些纠结，因为题LI里要求的是不控整流电路。可能是对概念的生疏，我把不控整流的概念也忘记了。于是找到原来学的课本，一看其实就是用不可控元件二极管组成的桥式整流电路。电路原理图及其原理也就得以解决。接下来就是有关于仿真的问题了。虽说经常用matlab,但每次都会遇到新的问题。就那这次能力拓展训练来说，老师要 求横纵 坐标要表明其代表的含义。我曾记得原来好像做过，但现在早忘记了。于是乂早了了原来的资料，加上同学的帮组，这一问题才得以解决。至于，用matlab的建模和使用simulink的仿真这一块，我想主要的就是多这款软件使用还是不够熟悉，在寻找一些部件 的时候，感觉花费了很多的时间。但等到模型建立完后，剩下的工作就相当较简单，就是 一些调试的问题了。这次的能力拓展训练，加固了自己所学的知识。有些很基本的东西，有的忘记了，在 这次训练中得以加强。还有就是关于软件的使用。不说自己会使用了，但比以前知道的更多了。总之，虽