电力电子技术课程设计

发布 2022-10-03 18:43:28 阅读 1343

学生姓名:杨。

指导教师:李* 刘。

学号: 0905130

专业名称:自动化09-3

所在学院:信息工程学院。

时间:201*年6月4~10日

目录。实习一单相半波可控整流电路**1

实习二三相半波可控整流电路**5

实习三三相桥式全控整流电路**10

实习四三相桥式有源逆变电路**14

总结与体会19

实习一单相半波可控整流电路**。

一、电路原理图。

单相半波可控整流电路如图1—1所示。电路由交流电源、晶闸管、负载以及触发电路组成。改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。

该电路的**过程可以分为建立**模型、设置模型参数和观察**结果。

图1—1单相半波可控整流电路。

二、建立**模型。

1.建立一个**模型的新文件。在matlab的菜单栏上点击file,选择new,再在弹出菜单中选择model,这时出现一个空白的**平台,如图1-2所示。在这个平台上可以绘制电路的**模型。

图1—2 **模型窗口。

2.提取电路元器件模块。在**模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到**窗口。组成单相半波整流电路的元器件有交流电源、晶闸管、rlc负载。

3.将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成**电路。如图1-3所示。

图1—3单相整流的原理图。

三、设置模型参数。

设置模型参数时保证**准确和顺利的重要一步。有些参数由**任务决定,如电压、电流等,有些参数是需要通过**来确定的。设置模型参数可以双击模块图标,弹出参数设置对话框,然后按框中提示输入,若有不清楚的地方可以借助help帮助。

在本例中,参数设置如下:

1)、α0°(0)时图-1,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行电源电压波形。

图1-42) 、60°(1/300)时图-2,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行电源电压波形。

图1-52.负载rlc。根据负载要求设置。如图1-6所示。

图1-61)、α60°(1/300)时图-3,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行电源电压波。

图1-7**波形分析:

1) 电阻性负载特性。

在电源电压正半波(0~π区间),晶闸管承受正向电压,在ωt=α处触发晶闸管,晶闸管开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。

在ωt=π时刻,u2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为0。

在电源电压负半波(π~2π区间),晶闸管承受反向电压而处于关断状态,负载上没有输出电压,负载电流为0。

直到电压电源u2的下个周期的正半波,脉冲在ωt=2π+α处又触发晶闸管,晶闸管再次被触发导通,输出电压和电流有加在负载上,如此不断反复。

(2)阻-感性负载带续流二极管。

在电源电压正半波,电压u2>0,晶闸管uak>0。在ωt=α处触发晶闸管,使其导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流,此间续流二极管vd承受反向阳极电压而关断。

在电源电压负半波,电感感应电压使续流二极管vd导通续流,此时电压u2 <0, u2通过续流二极管vd使晶闸管承受反向电压而关断,负载两端的输出电压为续流二极管的管压降,如果电感足够大,续流二极管一直导通到下一周期晶闸管导通,使id连续,且id波形近似为一条直线。

以上分析可看出,电感性负载加续流二极管后,输出电压波形与电阻性负载波形相同,续流二极管可起到提高输出电压的作用。在大电感负载时负载电流波形连续且近似一条直线,流过晶闸管的电流波形和流过续流二极管的电流波形是矩形波。

对于电感性负载加续流二极管的单相半波可控整流器移相范围与单相半波可控整流器电阻性负载相同,为0~180,且有α+θ180。

实习二三相半波可控整流电路**。

一、三相半波可控整流电路原理图。

三相半波可控整流电路原理图如图2-1所示。

图2-11)、电阻性负载时的**。

电阻性负载**图形:

图2-21)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=30°(脉冲依次为/200)时图-4,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负。

载电流波形,第四行负载电压波形,第五行脉冲波形。

图2-32)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=60°(脉冲依次为/600)时图-5,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行脉冲波形。

图2-41.电阻电感负载时的**。

1)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=0°(脉冲依次为/200)时图-6,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行脉冲波形。

图2-52)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=30°(脉冲依次为/60)时图-7,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行脉冲波形。

图2-62)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=60°(脉冲依次为/600)时图-8,第一行是晶闸管电流波形,第二行是晶闸管电压波形,第三行负载电流波形,第四行负载电压波形,第五行脉冲波形。

**波形分析

将得到的波形进行理论分析,得出结论。

(1)电阻性负载特性。

a =0时的工作原理分析:晶闸管的电压波形,由3段组成。

第1段,vt1导通期间,为一管压降,可近似为ut1=0

第2段,在vt1关断后,vt2导通期间,ut1=ua-ub=uab,为一段线电压。

第3段,在vt3导通期间,ut1=ua-uc=uac ,为另一段线电压。

a = 30时的波形。

负载电流处于连续和断续之间的临界状态,各相仍导电120 。

a > 30的情况,负载电流断续,晶闸管导通角小于120 。

(2) 阻-感性负载特性。

a ≤30时,整流电压波形与电阻负载时相同。

a >30时,u2过零时,vt1不关断,直到vt2 的脉冲到来才换流,由vt2导通向负载供电,同时向vt1施加反压使其关断,因此ud波形中会出现负的部分。

id波形有一定的脉动,但为简化分析及定量计算,可将id近似为一条水平线。

阻感负载时的移相范围为90

实习三三相桥式全控整流电路**。

一、 三相桥式全控整流电路原理图。

三相桥式全控整流电路原理图如图3-1所示。

图1是电路接线图。

三相桥式全控整流电路图是应用最为广泛的整流电路,其电路图如下:

图3-1**接线如图3-2所示。

图3-21)三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=0°时图-9,第一行负载电压波形,第二行负载电流波形,第三行电源电压波形,第四行脉冲波形。

图3-32)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=30°时图-10,第一行负载电压波形,第二行负载电流波形,第三行电源电压波形,第四行脉冲波形。

图3-43)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=60°时图-11,第一行负载电压波形,第二行负载电流波形,第三行电源电压波形,第四行脉冲波形。

图3-52.电阻电感负载时的**。

图3-61)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=60°时图-12,第一行负载电压波形,第二行负载电流波形,第三行电源电压波形,第四行脉冲波形。

图3-71)、三相电源相位依次为0 度-120度120度,α=90°时图-13,第一行负载电压波形,第二行负载电流波形,第三行电源电压波形,第四行脉冲波形。

图3-8**波形分析:

1.电阻性负载特性。

当a ≤60时,ud波形均连续,对于电阻负载,id波形与ud波形形状一样,也连续。

a >60时,ud波形每600中有一段为零。一旦ud降为零,id也降为零,流过晶闸管的电流即降为零,晶闸管关断,输出整流电压ud为零,波形ud不能出现负值。

带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是120

2.阻-感性负载特性。

当a ≤60时, ud波形均连续,电路的工作情况与带电阻负载十分相似。阻感负载时,由于电感的作用,使得负载电流波形变得平直,当电感足够大的时候,负载电流id的波形可近似为一条水平线。

a >60时, 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时,ud波形不会出现负的部分,阻感负载时,ud波形会出现负的部分。

带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90

实习四三相桥式有源逆变电路**。

一、三相桥式有源逆变电路原理图。

三相桥式有源逆变电路原理图如图4-1所示。

图4-1 三相桥式有源逆变电路原理图。

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