整流电路matlab仿真

实验一：单相桥式全控整流电路的性能研究一、实验目的1.加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理2.研究单相桥式变流电路整流的全过程3.掌握单相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。二、预习内容要点1.单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况2.单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况3.单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况三、实验仿真模型1、电路结构单相桥式全控整流电路的电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。2、建模在MATLAB新建一个Model，命名为dianlu1，同时模型建立如下图所示单相桥式阻感负载整流电路四、实验内容及步骤1.对单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲延迟角时的波形（至少3组）。以延迟角30°为例（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（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。（3）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5，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（4）仿真波形及分析1．当供电给纯电阻负载a.触发角α=0°b.α=30°c.α=90°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。d.α=180°当α=180°时断流，Ud=02.当供电给阻感性负载设R=1Ω，L=0..1Ha.触发角α=0°b.触发角α=30°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。c.触发角α=90°α=90°时Ud=0，所以晶闸管移相范围为0°~90°。假设，负载电流连续，近似为一平直的直线。（1）输出电压平均值Ud和输出电流平均值Id（2）晶闸管的电流平均值IdT和有效值IT（3）输出电流有效值I和变压器二次电流有效值I2（4）晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压均为把电感值调为0.001H，然后点击仿真。仿真波形如下从图中可以看出，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，重复刚才的过程。6.供电给反电势负载电路模型如图RLcos9.0cosπ22dsin2π1222dUUttUURUIddddT21IIdT21IIdIII222U当负载为蓄电池时，对于整流电路，它们就是反电动势负载。当忽略主电路各部分的电感时，只有在u2瞬时值的绝对值大于反电动势时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。设置√2U2=220，反电动势E=100v，所以δ=arcsin𝐸√2𝑈2=27°，与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停止导电。当α=0°时的波形图当𝛂𝛅触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。为使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当ωt=δ时刻有晶闸管开始承受电压时，触发脉冲仍然存在。当α=30°时的波形图当α=60°时的波形图当α=90°时的波形图五、实验总结从仿真实验里，我得出了一点结论就是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。在做实验的过程中我明白了首先把任务搞清，不能盲目地去做，你连任务都不清楚从何做起呢，接下来就是找相关资料，同时还要阅读一些其他仿真实验，因为这是我做的第一个实验相对来说还是挺重要的，让我练习了matlab这个软件。起初在找元件的时候很慢很慢，后来渐渐熟悉，至少对于这个软件我不再是不会调波形，不会设置参数。这对于学习需要都有很大的帮助，在完成仿真的同时我也在复习一遍电力电子这门课程，同时也拓宽了视野。把以前一些没弄懂的问题这次弄明白了一部分。