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单项整流电路的仿真结果分析

2016-12-27曾顺智

科学中国人 2016年33期
关键词:晶闸管单相电感

曾顺智

成都理工大学

单项整流电路的仿真结果分析

曾顺智

成都理工大学

单相和三相整流电路主要半波主要研究半控制和全控桥整流电路,用于设立SIMULINK电路仿真模型,以及系统电路仿真,以及其相对模拟波形的分析和对结果进行比较与理论,得出自己的结论。

单相整流电路;SIMULINK;半波控桥完全控制;模拟

引言

基于SIMULINK电力电子电路仿真,在国际市场上的电力电子技术发挥着举足轻重的作用,市场显示了推动研究下良好的发展势头,并在融资最需要和创新机制,为中国的国家自然科学基金从吸收和一般跟踪,跟踪最前沿的创新和基础设施的发展电力电子技术;然而,与发达国家相比,仍存在较大的差距仍然不能满足经济发展,建设资源节约型和环境友好型社会的要求,主要体现在新型电力电子器件,新技术的研发与制造高端发展终端设备的设备。利用仿真技术来取代实际的实验系统,计算机系统的研究与设计,不仅节省了时间和精力,降低成本,缩短试验周期,并同时获得更加丰富,详细的数据。

图1 单相桥式整流电路模型

1 单相整流电路工作原理

由AC电源,整流变压器,晶闸管,负载电阻,以及触发电路单相半桥整流电路。在正半周触发可控硅变压器次级电压,可以在一个恒定的直流电流的方向来获得的负荷,改变晶闸管的控制角可以调整输出的直流电压和电流的大小,电路仿真可以划分进入仿真模型的几个主要阶段设置模型参数和仿真结果。

仿真参数的设置:电源电压为220v(有效值)、频率50HZ,晶闸管参数为默认值;选择仿真终止时间为0.08s,采用变步长算法ode23tb.负载可以根据需要设成纯电阻、纯电感、阻感等,此例中为电阻负载R=20Ω,a=30。

工作原理:晶闸管VT1和晶闸管VT4组成一对桥臂,在u2正半周承受电压u2,得到触发脉冲时电路导通,当U2通过零时关断。晶闸管VT2和晶闸管VT3组成另外一对桥臂,在u2负半周承受电压-u2,得到触发脉冲即导通,当u2过零时关断。根据原理图利用SIMULINK中电力电子模块库建立相应的仿真模型仿真电路参数设置为UAC=220V(有效值),R=20Ω,L=0.02H,晶闸管vt参数为默认值。

图2 单相桥式半控整流电路模型

2 基于simulink的仿真模型图

见图2。

3 单相整流电路的仿真结果及分析

从电路仿真波形图3可知,通过电感抗拒电流变化的作用,使得流过电感的电流不发生突变,电感对负载电流起平波作用。交流电压U2通过零变负时,因为电感的作用晶闸管VT1和晶闸管VT4中仍流过电流Id,并不关断会导致关断。直至电压至wt=π+a时刻,给晶闸管VT2以及晶闸管VT3施加触发脉冲,因晶闸管VT2和晶闸管VT3原本已承受正电压,故两晶闸管导通。VT2和VT3导通后,u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使其关断,流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT1和VT3上,此过程称为换相,亦称换流。

图3 单相桥式半控整流电路仿真图

4 结论

通过以上仿真波形可以看出,SIMULINK对电子电流地电路仿真准确性极高,并且非常简单直观。通过这种方法还能对各种复杂进行一一仿真。SIMULINK电路仿真与实际操作非常相似,但是用户不用建立复杂数学模型,不用连接实际电路,就可以达到精确的仿真效果。分析仿真结果对比仿真波形,调试仿真参数,就可以达到预期效果。

[1]王娜,厉善亨,申岳.基于MATLAB的电力电子技术仿真实验的研究[J].船电技术,2008(6):341-344.

[2]刘华,刘冲,李军红.基于Matlab/Simulink的电力电子仿真演示教学[J].高校实验室工作研究,2015(3):61-63.

[3]安树,赵霞,徐小华.基于Matlab GUI的整流电路仿真设计[J].现代电子技术,2011(4):155-158.

[4]邓国扬,盛义发.基于MATLAB/Simulink的电力电子系统的建模与仿真[J].南华大学学报(理工版),17(1):23-26.

曾顺智(1993-),男,四川省自贡人,本科,专业:电气工程及其自动化,成都理工大学。

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