三相桥式半控

2) 三相全控桥式整流电路输出电压脉动小，基波频率为300Hz，比三相半 控桥式整流电路高一倍，在同样的脉动要求下，三相全控桥式整流电路要求平波 电抗器的电感量可以小些3) 三相半控桥式整流电路只用三个晶闸管，只需三套触发电路，不需要宽 脉冲或双脉冲触发，因此线路简单经济，调整方便4) 三相全控桥式整流电路控制增益大，灵敏度高，其控制滞后时间为3.3ms,而三相半控桥式整流电路为6.6ms,因此三相全控桥式整流电路比三相 半控桥式整流电路动态响应好第二章 建模与仿真2.1 建模2.1.1 三相桥式半控整流电路的建模与封装（1）建立一个新的模型窗口，命名为 SXQBK1；（2）打开电力电子模块组，复制一个晶闸管模块、一个二极管 Diode 模块 到 SXQBK1 模型窗口中；（3）打开晶闸管和二极管模块参数设置对话框，都按如下参数进行设置： Ron=0.001Q ； Uf=0.8V； Ic=OA； Ra=10Q ； Ca=4.7e-6F；（4） 将设置好参数的晶闸管、二极管模块进行复制，得到另外 2 个有相同 参数的模块，将它们分别命名为 VT1、VT3、VT5、VD1、VD2、VD3；（5） 将 3 个晶闸管和 3个二极管连接成三相桥式半控整流器电路。

通过连 接器Bl、B2分别将晶闸管按共阴极、二极管模块按共阳极连接，并用outl, out2 将信号引出；通过两节其Ll、L2、L3分别将UA、UB、UC相电压引入电路中；通 过信号分离器Demux将三路脉冲信号P加到对应的晶闸管门极上；通过“选择开 关”将晶闸管VT1的输出端口 “m”电压Uak作为信号输出；最终得到三相桥式 半控整流器仿真模型如图2-1所示，封装后如图2-2所示图 2-1 三相桥式半控整流器图 2-2 三相桥式半控整流器封装2.1.2 同步电源与6 脉冲触发器的建模与封装同步电源与 6 脉冲触发器模块包括同步电源和 6 脉冲触发器两个部分，6 脉 冲触发器需三相线电压同步，所以同步电源的任务是将三相交流电源的相电压转 换成线电压同步电源与6脉冲触发器及封装后的子系统符号如图2-3，图 2-4 所示图 2-3 六脉冲触发器3lpha_degUAUB pulsesUCblock图 2-4 六脉冲触发器封装2.1.3 三相桥式半控整流电路的建模与参数设置建立一个新的模型窗口，命名为SXBBKKZL将封装后的三相半波可控整流 器和同步6脉冲触发器子系统复制到新的模型窗口中仿真模型如图2-5所示。

三相电源为对称正弦交流电源，幅值为50V,频率为50Hz, UA、UB、UC初 始相位分别为 0°， -120°， -240°；为了将脉冲触发器产生的 6 路脉冲有选择 的加到对应晶闸管上，采用了信号选择器 Selector；Elements 设置为［1 3 5］， 即选择第1、3、5路信号作为输出；Input port width参数设置为6,即信号总 共有6路；为了使触发脉冲的功率满足晶闸管要求，脉冲触发器产生的6路脉冲 采用放大器 10 倍； Constant1 的参数可根据仿真要求改变； Constant 的参数为 0，作为同步六脉冲触发器的开关使能信号图 2-5 三相桥式半控整流电路2.2 仿真打开仿真参数窗口，选择Obe23tb算法，将相对误差设置le-3,仿真开始时 间设置为0停止时间设置为0.08s图中Ud、Id分别为负载电压（V）和负载 电流（A），Uakl为晶闸管VT1两端的电压（V）2.2.1 电阻性负载的仿真结果图2-6为a=30图2-7为a=120°时电阻性负载的仿真，负载参数：R=2 Q, L=0H，C=inf其中示波器中第一行为Ud,第二行为Uakl,第三行为Id。

图2-6 a=30°时电阻性三相桥式整流电路仿真结果图2-7 a=120时电阻性三相桥式整流电路仿真结果2.2.2 阻感性负载的仿真结果图2-8为a=30°，图2-9为a=120阻感性负载时的仿真结果，其中负载参 数：R=2Q, L=0.01H，C二inf图2-8 a=30°时阻感性三相桥式整流电路仿真结果图2-9 a=120°时阻感性三相桥式整流电路仿真结果第三章 结论3.1 电阻性负载的结论分析当a=30时，在T1时，Ugl触发VT1管导通，电源电压Uuv通过VT1、VD3 加于负载在T2,共阳极组二极管自然换流，所以T2之后，VD1导通，VD3自 关断，电源电压Uuw通过VT1、VD1加于负载在T3时刻，由于Ug3还未出现， VT3不能导通，VT1维持导通，到T4时刻，触发VT3 管, VT3导通后使VT1管承 受，反向电压而关断，电路转为VT3与VD1导通，依次类推，负载R上得到三个 间隔完整三个波峰缺角的脉冲波形当a=120°时的波形，VT1管在Uuv电压的作用下，T1时刻开始导通，到T2 时刻U相对电压为零时VT1管扔不会关断，因为使VT1管正向导通的不是相电压 而是线电压，到T3时刻Uuw=0,VT1才关断。

在T3-T4期间，VT3虽受Uuv正向 电压，但门极无触发脉冲，故VT3不导通，波形出现断续纯电阻性负载或电感性负载有续流二极管情况下的移相范围为0-180°，最 大导通角为 l20°3.2 阻感性负载的结论分析当a=30时，Ud波形连续，电路的工作情况和带电阻负载的情况非常相似, 各晶闸管的通断情况、输出整流电压Ud波形、晶闸管承受电压波形等都一样 区别在于由于负载不同，同样的整流输出的电压加到负载上，得到的负载电流 Id波形不同，电阻负载时Id波形与Ud波形形状一样，而阻感负载时，由于电 感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大时, 负载电流的波形可近 似为一条水平线当a=120°时的波形，门极无触发脉冲，故VT3不导通，波形出现断续电 路的工作情况和带电阻负载的情况非常相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电 压 Ud 波形、晶闸管承受电压波形等都一样电感性负载的移相范围为 0-180°致谢通过本次设计我们主要是熟悉三相桥式整流电路的工作原理、输出电压及电 流波形并且掌握晶闸管在电阻电感性负载、在不同控制角下的工作情况，以及 三相桥式整流电路 MATLAB 的仿真方法，学会设置各模块的参数。

由于是第一次 使用MATLAB来仿真电路，在设计过程中我遇到了许多问题在老师的耐心教导 和同学们的细心帮助下才使得我能克服面临的困难，完成设计在此，我要感谢 老师和同学给予我的帮助参考文献[1] 周渊深.电力电子技术与 MATLAB 仿真.中国电力出版社.2005[2] 王兆安.刘进军.电力电子技术.机械工业出版社.2009[3] 刘祖润.胡俊达.毕业设计指导.机械工业出版社.1995[4] 莫正康.电力电子技术应用.机械工业出版社.2000[5] 高玉峰.MATLAB应用技术.清华大学出版社.2007。