青海大学电力电子单相整流桥

实验报告班级：姓名：学号：目录一、实验名称..............................................................................................................................................1二、实验原理..............................................................................................................................................12.1实验原理图....................................................................................................................................12.2电路工作情况.................................................................................................................................1三、实验电路搭接......................................................................................................................................23.1器件的查找....................................................................................................................................23.2连接说明........................................................................................................................................2四、参数设置..............................................................................................................................................2五、仿真波形及分析...................................................................................................................................3六、修改参数仿真波形及分析...................................................................................................................46.1修改脉冲参数.................................................................................................................................46.2修改负载参数.................................................................................................................................46.3.1增大电感值波形及分析.....................................................................................................46.3.2减小电感值波形及分析.....................................................................................................5七、总结......................................................................................................................................................61一、实验名称单相桥式全控整流电路二、实验原理整流就是将交流电能变成直流电能供给直流用电设备，其实现主要通过控制电路控制晶闸管的导通顺序来实现的。2.1实验原理图图2-1单相桥式阻感负载整流电路2.2电路工作情况当电源电压为正半周期时，由图2-1知，由于VT1、VT4加的触发脉冲是一样的（即占空比、周期、延迟角），一旦VT1、VT4的触发脉冲到来，即可使VT1、VT4同时导通，输出电压Ud的电压波形和变压器二次侧U2的波形一致，当U2过零点时，由于负载为阻感负载，电流不可能突变，所以电压Ud的波形分为2种情况来考虑：1.当电感L很大时，可知输出电流在VT1、VT4关断到VT2、VT3开通的过程中，输出2电流不会降为零，输出电压Ud的波形也会一直存在；在VT2、VT3的触发脉冲到来时，VT2、VT3会导通，同理输出电压Ud的电压波形和变压器二次侧U2的波形一致；2.当电感L不是很大时，也就意味着电感存储的能量会在变压器二次侧U2过零时之后的一段时间内释放完，由于此时VT2、VT3的触发脉冲还未到，输出电压Ud的电压波形会出现一段断续，一直持续到VT2、VT3导通时，之后输出电压Ud的电压波形和变压器二次侧U2的波形一致。三、实验电路搭接3.1器件的查找以下器件均是在MATLABR2014a环境下查找的，其他版本类似。有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找3.2连接说明有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如：变压器可以双击变压器进入属性后，取消threewindingstransformer就是单相变压器。四、参数设置1.双击交流电源把电压设置为220V，频率为50Hz；2.双击脉冲把周期设为0.02s，占空比设为10％，延迟角设为30度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，30×0.02/360；3.双击负载把电阻设为20Ω，电感设为0.1H；4.双击示波器把Numberofaxes设为7，同时把History选项卡下的Limitdatapointstolast前面的对勾去掉；5.晶闸管参数保持默认即可3五、仿真波形及分析图5-1仿真波形图从图中可以看出电感比较大，在VT1、VT4脉冲来时开始导通，电感开始存储能量，当变压器二次侧U2过零时，电感开始释放能量，由于电感较大所以能量未释放完，电流也就没降为零。虽然在变压器二次侧U2过零后，VT2、VT3两端加正压，但由于VT2、VT3脉冲并未到来，所以VT2、VT3还未导通，输出电压Ud的电压波形和变压器二次侧U2的波形仍然保持一致，直到VT2、VT3脉冲到来。024Thyristorcurrent-1000100Thyristorvoltage024-100010000.5100.5100.010.020.030.040.050.060.070.08-1000100晶闸管电流晶闸管电压输出电压变压器二次侧电压脉冲2脉冲1输出电流4六、修改参数仿真波形及分析6.1修改脉冲参数把延迟角设为80度是的仿真波形如下：图6-1延迟角为80度时的波形图从图中可以看出输出电压Ud的电压波形相对延迟角为30度时的波形向后推迟了，同理可以得出输出电压Ud的平均值变小了。6.2修改负载参数6.3.1增大电感值波形及分析把电感值调更大，然后点击仿真。仿真波形如下：图6-2电感很大时的仿真波形图00.51Thyristorcurrent-1000100Thyristorvoltage00.51-200020000.5100.5100.010.020.030.040.050.060.070.08-1000100024Thyristorcurrent-1000100Thyristorvoltage024-100010000.5100.5100.010.020.030.040.050.060.070.08-10001005当电感值很大时，在VT1、VT4脉冲来时开始导通，电感开始存储能量且存储的能量更多，即使在变压器二次侧U2过零时，电感开始释放能量，也只能时电流略微下降。6.3.2减小电感值波形及分析把电感值调为0.001H，然后点击仿真。仿真波形如下：图6-3电感值较小仿真波形从图中可以看出，输出电流和输出电压都有断续。出现断续的原因就是由于电感值较小，在VT1、VT4脉冲来时开始导通，电感开始存储能量且存储的能量很少，在变压器二次侧U2过零时，电感开始释放能量，过一段时间就释放完了，此时VT2、VT3脉冲还未到，故输出电压、电流均降为零。之后VT2、VT3脉冲到达，VT2、VT3开始导通，输出电压Ud的电压波形和变压器二次侧U2的波形保持一致，在变压器二次侧U2再次过零时，从复刚才的过程。05Thyristorcurrent-1000100Thyristorvoltage05-100010000.5100.5100.010.020.030.040.050.060.070.08-10001006七、总结从以上分析可得：改变延迟角可以改变输出电压Ud的平均值；改变负载电感值的大小，可以改变输出电压Ud的电压波形，且电感值过小时输出电压、电流的波形都会出现多续的现象。