电力电子技术及应用 课件 第10章 三相整流电路虚拟仿真

10.1三相半波整流电路虚拟仿真

10.2三相桥式整流电路虚拟仿真10.1三相半波整流电路虚拟仿真10.1.1三相半波不可控整流电路虚拟仿真三相半波不可控整流电路仿真过程如下：(1)启动Simulink仿真界面，打开“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库。(2)在“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库中搜索单相交流电压源(ACVoltageSource)、二极管(Diode)、电阻负载(SeriesRLCBranch)、电压测量仪(VoltageMeasurement)、电流测量仪(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口数量调整为3个，便于测量电阻负载R两端电压ud、流过二极管VD1的电流iVD1以及二极管VD1两端的电压uVD1的波形情况)、电力系统仿真(Powergui)，并连线搭建电路，如图10.1所示。(3)三相半波不可控整流电路(共阴极接法)仿真模块搭建完成后，调整相应模块的参数。(4)点击Simulink仿真界面菜单栏中的运行按键，双击示波器，可得电阻负载R两端电压ud、流过二极管VD1的电流iVD1以及二极管VD1两端的电压uVD1的波形，如图10.2所示。10.1.2三相半波可控整流电路(带电阻负载)虚拟仿真三相半波可控整流电路(带电阻负载)仿真过程如下：(1)启动Simulink仿真界面，打开“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库，搜索单相交流电压源(ACVoltageSource)、晶闸管(Thyristor)、脉冲触发器(PulseGenerator)、电阻负载(SeriesRLCBranch)、电压测量仪(VoltageMeasurement)、电流测量仪(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口数量调整为3个)、电力系统仿真(Powergui)，将元件拖动至Simulink仿真界面后连线搭建电路，如图10.3所示。(2)三相半波可控整流电路(带电阻负载)仿真模块搭建完成后，调整相应模块的参数。(3)点击Simulink仿真界面菜单栏中的运行按键，双击示波器，可得电阻负载R两端电压ud、流过晶闸管VT1的电流iVT1以及晶闸管VT1两端的电压uVT1的波形，如图10.4所示，验证了理论分析部分所得的波形。10.1.3三相半波可控整流电路(带电阻电感负载)虚拟仿真三相半波可控整流电路(带电阻电感负载)仿真过程如下：(1)启动Simulink仿真界面，打开“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库。(2)在“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库搜索单相交流电压源(ACVoltageSource)、晶闸管(Thyristor)、脉冲触发器(PulseGenerator)、电阻电感负载(SeriesRLCBranch)、电压测量仪(VoltageMeasurement)、电流测量仪(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口数量调整为3个)、电力系统仿真(Powergui)，将元件拖动至Simulink仿真界面并搭建仿真电路，如图10.5所示。(3)三相半波可控整流电路(带电阻电感负载)仿真模块搭建完成后，调整相应模块的参数。(4)点击Simulink仿真界面菜单栏中的运行按键，双击示波器，即可得到电路在稳定工作一段时间后，电阻电感负载RL两端电压ud、流过晶闸管VT1的电流iVT1、晶闸管VT1两端电压uVT1的波形，如图10.6所示。10.2三相桥式整流电路虚拟仿真10.2.1三相桥式不可控整流电路虚拟仿真三相桥式不可控整流电路仿真过程如下：(1)启动Simulink仿真界面，打开“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库，搜索单相交流电压源(ACVoltageSource)、二极管(Diode)、电阻负载(SeriesRLCBranch)、电压测量仪(VoltageMeasurement)、电流测量仪(CurrentMeasurement)、示波器(Scope，接入端口数量调整为3个)、电力系统仿真(Powergui)，将元件拖动至Simulink仿真界面后连线搭建电路，如图10.7所示。(2)三相桥式不可控整流电路仿真模块搭建完成后，调整相应模块的参数。3个单相交流电压源(ACVoltageSource)幅值均调整为100 V，频率调整为50 Hz，a相的起始相位Phase调整为0°，b相的Phase参数调整为 -120°，c相的Phase参数调整为 -240°。电阻负载阻值调整为1 Ω。Simulink仿真界面中的运行时间调整为0.1 s。(3)点击Simulink仿真界面菜单栏中的运行按键，双击示波器，可得电阻负载R两端电压ud、流过二极管VD1的电流iVD1以及二极管VD1两端的电压uVD1的波形，如图10.8所示，验证了理论分析部分所得的波形。10.2.2三相桥式全控整流电路(带电阻负载)虚拟仿真三相桥式全控整流电路(带电阻负载)仿真过程如下：(1)启动Simulink仿真界面，打开“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库。(2)在“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库中搜索单相交流电压源(ACVoltageSource)、晶闸管(Thyristor)、脉冲触发器(PulseGenerator)、电阻负载(SeriesRLCBranch)、电压测量仪(VoltageMeasurement)、电流测量仪(CurrentMeasurement)、示波器(Scope)、电力系统仿真(Powergui)，将元件拖动至Simulink仿真界面后连线搭建电路，如图10.9所示。(3)三相桥式全控整流电路(带电阻负载)仿真模块搭建完成后，调整相应模块的参数。3个单相交流电压源(ACVoltageSource)幅值均调整为100 V，频率调整为50 Hz，a相的起始相位Phase调整为0°，b相的Phase参数调整为 -120°，c相的Phase参数调整成为 -240°。电阻负载阻值调整为1 Ω。Simulink仿真界面中的运行时间调整为0.05 s。6个脉冲触发器(PulseGenerator)的脉冲幅值参数(Amplitude)调整为10，周期参数(Period)调整为0.02 s，脉冲占比(PulseWidth)调整为50%，而Phasedelay参数则需要进行换算，换算方式为：已知当控制角的取值为30°时，VT1的脉冲施加时刻为60°、VT2的脉冲施加时刻为120°、VT3的脉冲施加时刻为180°、VT4的脉冲施加时刻为240°、VT5的脉冲施加时刻为300°、VT6的脉冲施加时刻为0°，将以上相位换算至时间区间(即理论分析中的一个周期360°对应MATLAB仿真中的一个周期0.02 s)，可得VT1的脉冲施加时刻为1/300 s、VT2的脉冲施加时刻为1/150 s、VT3的脉冲施加时刻为0.01 s、VT4的脉冲施加时刻为1/75 s、VT5的脉冲施加时刻为1/60 s、VT6的脉冲施加时刻为0 s，将以上参数分别填入6个脉冲触发器(PulseGenerator)的Phasedelay栏。(4)点击Simulink仿真界面菜单栏中的运行按键，双击示波器，可得电阻负载R两端电压ud、流过晶闸管VT1的电流iVT1以及晶闸管VT1两端的电压uVT1的波形，如图10.10所示，验证了理论分析部分所得的波形。图10.10所示为电路从最开始关断状态到正常工作状态过程的波形，电路稳定工作后会不断重复60°后的波形。10.2.3三相桥式全控整流电路(带电阻电感负载)虚拟仿真三相桥式全控整流电路(带电阻电感负载)仿真过程如下：(1)启动Simulink仿真界面，打开“SimulinkLibraryBrowser”仿真模型库，搜索单相交流电压源(ACVoltageSource)、晶闸管(Thyristor)、脉冲触发器(PulseGenerator)、电阻电感负载(SeriesRLCBranch)、电压测量仪(VoltageMeasurement)、示波器(Scope)、电力系统仿真(Powergui)，将元件拖动至Simulink仿真界面后连线搭建电路，如图10.11所示。(2)三相桥式全控整流电路(带电阻电感负载)仿真模块搭建完成后，调整相应模块的参数。3个单相交流电压源(ACVoltageSource)幅值均调整为100 V，频率调整为50 Hz，a相的起始相位Phase调整为0°，b相的Phase参数调整为 -120°，c相的Phase参数调整为 -240°。电阻电感负载中R的阻值调整为2 Ω，电感L取值调整为5 H。Simulink仿真界面中的运行时间调整为0.05 s。6个脉冲触发器(PulseGenerator)的脉冲幅值参数(Amplitude)调整为10，周期参数(Period)调整为0.02 s，脉冲占比(PulseWidth)调整为50%，而Phasedelay参数则需要进行换算，换算方式为：已知当控制角的取值为90°时，VT1的脉冲施加时刻为120°、VT2的脉冲施加时刻为180°、VT3的脉冲施加时刻为240°、VT4的脉冲施加时刻为300°、VT5的脉冲施加时刻为360°、VT6的脉冲施加时刻为60°，将以上相位换算至时间区间(即理论分析中的一个周期360°对应MATLAB仿真中的一个周期0.02 s)，可得VT1的脉冲施加时刻为1/150 s、VT2的脉冲施加时