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基于MATLABSimulink的单相桥式整流电路建模与仿真

文章来源:亚洲城人气:发表时间:2019-01-29 23:24

  电路的建模方法;最后给出了详细的仿真结果,仿真结果和理论分析一致,为单相桥式全控

  整流电路是将交流电能转变成直流电能的一种电路,它通常由变压器、整流主电路、滤波器等组成,广泛用于直流电动机调速、发动机的励磁调节、电镀、电解等领域,而单相桥式全控整流电路就是单相整流电路中应用较多的一种电路。本文所介绍的就是单相桥式全控整流电路的工作原理和它在MATLAB/Simulink环境下的建模与仿线 单相桥式全控整流电路的工作原理

  单相桥式全控整流电路图(带电阻性负载)如图1所示,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。其中晶闸管VT1和VT4、晶闸管VT2和VT3各组成一对桥臂,又由于晶闸管具有单向可控导电性能,所以在变压器的二次电压u2的正半周,晶闸管VT1和VT3被触发,负半周时晶闸管VT2和VT3被触发。在u2的正半周时(a点电位高于b点电位),如果4个晶闸管都不导通,负载电流id为0,负载电压也为0,VT1、VT4串联承受电压u2,设VT1和VT4的漏电阻相等,则各承受u2的一半。若在触发角处给VT1和VT4。加触发脉冲,VT1和VT4导通,电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2过0的时候,流过晶闸管的电流也降到0,VT1和VT4关断。

  在u2的正半周时,仍在触发延迟角的处触发延迟VT2和VT3(VT2和VT3的=0处为wt=),VT2和VT3导通,电流从电源b端流出,经VT3、R、VT2流回电源a端。到u2过0时,电流又降为0,VT2和VT3关断。此后又是VT1和VT4导通,如此循环工作下去。

  /Simulink的建模与仿线 单相桥式电路的仿真模型单相桥式全控整流电路主要由交流电源、晶闸管、RLC负载等构成,其在MATLAB/Simulink仿线所示。由于在SIMULINK库中没有专用的单相桥式整流电路的触发模块,这里用三相桥的触发器(Synchronized 6-pulse Generator)来产生晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3的触发脉冲,如图4所示,用电压测量取得变压器二次电压信号作为触发器的同步信号,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”,Synchronized 6-pulse Generator产生6路触发信号,通过Demux分解并与变压器的二次电压的相位比较,图4上为变压

  器二次电压波形,中间为第6路触发脉冲,下为第4路触发脉冲,此脉冲信号与正弦信号比较的时候,这二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控制板,第4路触发脉冲连接VT2和VT3控制板。

  (2)变压器参数。电压为220V(有效值),二次电压为100V(有效值)。

  (7)系统仿线,可变步长,仿线 仿线为电阻性负载时的电压和电流输出波形,图6~8为阻感负载时的电压和电流的输出波形。图3和图4波形表明电压和电流都是脉动的,电源的交流电经过整流器后成为了直流电,实现了整流的功能,波形呈现周期性正弦半波,整流后的电压和电流形状相似。图3、图4和图5的电压电流波形已随控制角变化,随着控制角的增加,输出电压的平均值减小,输出电流也随之下降。图6~图相比较图3~5,整流输出电流脉动明显小,说明输出电感具有滤波的作用。

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