电力系统仿真作业3

《电力系统仿真技术》作业3-仿真练习 任课教师：李军徽

三相桥式整流电路仿真实现

一、 三相桥式整流电路基本工作原理

姓名： 吴薇 学号： 2011301030206 班级： 电技112班

三相桥式整流电路主电路结构如下图1所示，其基本工作原理分析如下：

图1 三相桥式整流电路（电阻负载）主电路结构图

三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。 6 个晶闸管导通的顺序是按 VT6 – VT1 → VT1 – VT2 → VT2 – VT3 → VT3 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 – VT6 依此循环，每隔 60 °有一个晶闸管换相。为了保证在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，采用了双脉冲触发电路，在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔为 60 °。

共阴极组T1，T3，T5的脉冲依次相差2π／3；同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，当α=O时，输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。α>0时，Ud的波形出现缺口，随着α角的增大，缺口增大，输出电压平均值降低。当α=2π／3时，输出电压为零，所以电阻性负载时，α的移相范围是O～2π／3；当O≤α≤π／3时，电流连续，每个晶闸管导通2π／3；当π／3≤α≤2π／3时，电流断续，各晶闸管导通小于2π／3。23α=π／3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。

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二、 三相桥式整流电路仿真实现及结果分析

基于MATLAB/SIMULINK仿真软件对三相桥式整流电路进行仿真，主电路结构如下图2所示，控制电路如图3所示，仿真结果如图4所示。

图2 主电路结构图

图3 三相桥式整流电路仿真模型

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输出电压、电流波形及其电压平均值

整流器输入的三相线电压波形

整流变压器二次侧各相电流波形

图4 仿真结果波形

由仿真波形得知，当触发角小于等于90°时，由于是纯电阻性负载，所以Ud波形均为正值，直流电流Id与Ud成正比，并且电阻为1欧姆，所以直流电流波形和直流电压一样。随着触发角增大，在电压反向后管子即关断，所以晶闸管的正向导通时间减少，对应着输出平均电压逐渐减小，并且当触发角大于60°后Ud波形出现断续。而随着触发角的持续增大，

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输出电压急剧减小，最后在120°时几乎趋近于0。对于晶闸管来说，在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。

三、 软件的界面

MATLAB软件的使用主要界面如下图5所示，其界面上的功能解释如下： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

图5 MATLAB的主要界面

电力系统仿真时主界面主要包括下列区域：① 菜单；②工具栏；③命令窗口；④电路绘图及运行命令窗口；⑤器件列举及选择窗口；⑥工作空间浏览器。

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