电力电子仿真
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电力电子仿真——模型分享预告
《电力电子技术第5版》课本仿真——单相半波可控整流电路
《电力电子技术第5版》课本仿真——单相桥式全控整流电路
《电力电子技术第5版》课本仿真——单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路
《电力电子技术第5版》课本仿真——三相半波可控整流电路
《电力电子技术第5版》课本仿真——三相桥式全控整流电路
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《电力电子技术第5版》课本仿真——三相半波可控整流电路

大家好,很高兴和各位一起分享我的第五篇原创文章,喜欢和支持我的工程师,一定记得给我点赞,收藏,分享哟。想和我进一步探讨技术干货,可以添加微信号(matlab_simulink)。    

      当交流侧由三相电源供电,整流负载容量较大时,或要求直流电压脉动较小、易滤波时,应采用三相整流电路,最基本的是三相半波可控整流电路,应用比较广泛的有三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等。

demo3_2_1三相半波可控整流电路(阻性负载)

       三相半波可控整流电路共阴接法如图所示,为得到零线,变压器二次侧必须接成星形,而一次侧接成三角形,避免3次谐波流入电网。三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端,连线方便。假设将晶闸管换作二极管,三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大,则该相所对应的二极管导通,并使另两相的二极管承受反压关断,输出整流电压即为该相的相电压。在相电压的交点ωt1 、ωt2 、ωt3 处,均出现了二极管换相,称这些交点为自然换相点,将其作为α的起点,即α=0°。

       三个晶闸管轮流导通120°,ud 波形为三个相电压在正半周期的包络线。变压器二次绕组电流有直流分量,晶闸管电压由一段管压降和两段线电压组成,随着α增大,晶闸管承受的电压中正的部分逐渐增多。仿真结果如下:

       当α=30°时,负载电流处于连续和断续的临界状态,各相仍导电120°。仿真结果如下:

       当α>30时,导通一相的相电压过零变负时,该相晶闸管关断,但下一相晶闸管因未触发而不导通,此时输出电压电流为零,负载电流断续,各晶闸管导通角小于120°。仿真结果如下:

       电阻负载时α角的移相范围为150°,α≤30°时,负载电流连续,有

       α>30°时,负载电流断续,晶闸管导通角减小,此时有

       晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次线电压峰值,即

      晶闸管阳极与阴极间的最大电压等于变压器二次相电压的峰值,即

demo3_2_1三相半波可控整流电路(阻感性负载)

       感负载时的电路及α=60°时的波形如上图所示,L值很大,整流电流id 的波形基本是平直的,流过晶闸管的电流接近矩形波。α≤30°时,整流电压波形与电阻负载时相同。α>30°时,当u2 过零时,由于电感的存在,阻止电流下降,因而VT1继续导通,直到下一相晶闸管VT2 的触发脉冲到来,才发生换流,由VT2 导通向负载供电,同时向VT1 施加反压使其关断。仿真结果如下:

       α的移相范围为90°。整流电压平均值为

demo3_2_1三相半波可控整流电路(阻感性负载带变压器漏感)

       在前面分析的整流电路时,均为考虑变压器漏感在内的交流侧电感的影响,认为换相是瞬间完成的。但实际上变压器总有漏感,该漏感可用一个集中的电感Lb表示,并折算到变压器二次侧,由于电感对电流的变化起阻碍作用,电感电流不能突变,因此换相不能瞬时完成,而是持续一段时间。

        VT1换相至VT2时,因为ab两相均有漏感,故ia,ib不能突变,于是VT1和VT2同时导通,相当于ab两相短路,在两相之间产生环流,Ik=Ib,ia=id-ik,当ik增到id时,ia=0,VT1关断,换相结束,仿真结果如下:

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