单相桥式全控整流电路

/多偿〃贵女拿实验报告实验项目：单相桥式全控整流电路专业班级：姓名：学号：实验室号：402 实验组号：实验时间： 2014.11.15 批阅时间：指导教师：成绩：

实验目的：熟悉Matlab仿真软件和Simulink模块库；掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。实验器材：计算机、电源、Simulink仿真平台。实验原理：单相桥式全控整流电路如图，电路由交流电源u1、整流变压器T、晶闸管VT1〜4、负载R以及触发电路组成。在变压器二次电压u2的正半周触发晶闸管VT1和VT3,在u2的负半周触发晶闸管VT2和VT4,由于晶闸管的单向可控导电性能，在负载上可以得到方向不变的直流电，改变晶闸管的控制角，可以调节输出直流电压和电流的大小。晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路正常工作的重要条件。单相桥式全控整流电路原理图iVTuVTOk1SynchronizedPuls已GeneratorpUlSrB单相桥式全控整流电路原理图iVTuVTOk1SynchronizedPuls已GeneratorpUlSrB实验步骤：电路的仿真分为建立仿真模型、设置模型参数和仿真参数、观测仿真结果等几个主要步骤，现叙述如下：建立仿真模型打开Simulink仿真平台，将电路元器件模块按单相整流的原理连接起来组成仿真电路。在Simulink模型库中没有专用的单相桥式整流电路的触发模块，这里使用了三相桥的触发器（Synchronized6-PulseGenerator）来产生晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3的触发脉冲。用电压测量器取得变压器二次电压信号作为触发器的同步信号，同步信号从触发器AB端输入，触发器的BC、CA端和Block端用常数模块置“0”。Synchronized6-PulseGenerator产生6路触发信号，通过Demux分解并与变压器二次电压的相位比较，上为变压器二次电压波形，中为第6路触发脉冲，下为第4路触发脉冲，将脉冲相位与正弦波比较，这两路信号可以满足单相桥的触发和移相控制要求，因此将第6路触发脉冲连接VT1和VT4控制极，第4路触发脉冲连接VT2和VT3控制极。整流器的负载选用了RLC串联电路，通过对话框来改变电阻、电感和电容的组合。连接完成的单相桥式整流电路模型。模型中用示波器（Scope）观测连接点上的波形，示波器ud、id观察负载电压和电流，示波器uVT1、iVT1观察晶闸管VT1的电压和电流，示波器pulse观察电源电压和触发脉冲，并且通过MeanValue计算负载两端的电压平均值（示波器Ud）。设置模块参数在本仿真中参数设置如下：1） 交流电压源AC，电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0°。在电压设置中要求输入的是电压峰值2202，在该栏中键入220*sqrt（2）。2） 变压器参数一次电压为220V（有效值），二次电压为100V（有效值）。3） 负载RLC的参数设置，双击模块弹出对话框，在对话框第一栏Brabchtype中有多种选择，本仿真选择R或RL，参数设置见对话框。4） 脉冲发生器Synchronized6-pulsegenerator的参数设置如图1-8所示，同步频率为50Hz，脉冲的宽度取10°。设置仿真参数在模型开始仿真前，设置仿真参数。Simulinkparameters中，常设的参数有：仿真开始时间、终止时间、数值计算方法（包括步长、相对误差、绝对误差等）等，在连续系统中，开始时间一般取“0”。选可变步长variable-step，仿真数值计算方法可选ode15、ode23、ode45等，误差选择0.001对电力电子电路的仿真精度足够了。启动仿真在参数设置完毕后即可开始仿真。在菜单Simulink栏下选择“Start”，仿真立即开始，在屏幕下方的状态栏上可以看到仿真的进程。在仿真计算完成后，即可以通过示波器来观察仿真的结果。已经在需要观察的点上连接了示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示波形，并可以用放大镜作仔细观察和分析。实验数据：纯电阻负载单相桥式全控整流电路1）触发角a=0°2)触触ITimpnffRRt骨囹PP藐圈留03昌囹IS菸用I此圈疆旧■年EJ iVTuVT昼苜a於羚花圈幽|BAi?戒 ud 2)触触ITimpnffRRt骨囹PP藐圈留03昌囹IS菸用I此圈疆旧■年EJ iVTuVT昼苜a於羚花圈幽|BAi?戒 ud -c暑囹a於羚料圈阻0iVTuVT昌囹a僚羚ais@0鲁囹a於羚盹圈疆0Feboffset:0Timeoffset:0150Eeenffwb0.01Timsnfffifit'-1000.010.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.060.010.010.01-100L0阻感负载单相桥式全控整流电路1）触发角a=30°2）触发角a=60°六.实验总结：通过本次实验，熟悉了Matlab仿真软件和Simulink模块库。对单相桥式全控整流电路Matlab仿真实验有了更深入的理解，熟悉了单相桥式全控整流电路的工作原理，掌握了电阻以及阻感负载下电路的工作情况和工作波形；通过实验，了解了更多解决问题的办法，比如等效代替法，在Simulink模块库中并没有触发单相桥式全控整流电路的触发器，但可使用三相桥的触发器来代替，通过Demux分解并与变压器二次电压的相位比较，上为变压器二次电压波形，中为第6路触发脉冲，下为第4路触发脉冲，将脉冲相位与正弦波比较，这两路信号可以满足单