电力电子与变频器课程设计

电力电子技术与变频器

学 院：机械与电子学院 姓 名：张 瑞 学 号：1030620213 班 级：自动化<2>班 专 业：自动化

指导教师：罗先喜

2013年11月20日

目录

一. 摘要 .......................................................... 错误！未定义书签。 二. 单相桥式全控整流电路(电阻性负载) ... 错误！未定义书签。 1. 电路的结构与工作原理 ......................................................... 2 2. 单相桥式全波整流电路建模 ................................................. 3 3. 仿真结果与分析 ..................................................................... 6 4. 小结 ......................................................................................... 8 三. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) . 错误！未定义书签。 1. 电路的结构与工作原理 ....................... 错误！未定义书签。 2. 建模 ....................................................... 错误！未定义书签。 3. 仿真结果与分析 ................................... 错误！未定义书签。 4. 小结 ....................................................... 错误！未定义书签。 四. 心得体会 .................................................. 错误！未定义书签。 五. 参考文献 .................................................. 错误！未定义书签。

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摘 要

电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。本文主要介绍单向桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图。

一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)

1.电路的结构与工作原理 1.1电路结构

T+-VT1aVT3IdU1U2bVT2VT4UdR

图 1 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图

1.2 工作原理

在电源电压正半波，在wt＜α时，晶闸管VT1，VT4承受正向电压，晶闸管VT2，VT3承受反向电压，此时4个晶闸管都不导通，且假设4个晶闸管的漏电阻相等，则ut1(4)=ut2(3)=1/2U2；在wt=α时，晶闸管VT1，VT4满足晶闸管导通的两条件，晶闸管VT1，VT4导通，负载上的电压等于变压器两端的电压U2；在wt=π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT1，VT4的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断；在电源

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负半波，在wt＜α+π时，触发晶闸管VT2，VT3使其元件导通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（Ud=-U2）和电流，且波形相位相同。此时电源电压反向施加到晶闸管VT1，VT4，使其承受反向电压而处于关断状态；在wt=2π时，因电源电压过零，通过晶闸管VT2，VT3的阳极电流小于维持晶闸管导通的条件下降为零，晶闸管关断。

1.3基本数量关系

a.直流输出电压平均值

U1?21?cos?d????2U2sin?td(?t)?22U?2

?0.9U1?cos?22b.输出电流平均值

Id?Ud?0.9U21?cosaRR.2 c.负载电压有效值

U?Usin2a??a2.2??? d.负载电流有效值

I?U2sin2a??R2??a?

2. 单相桥式全控整流电路建模

在MATLAB新建一个Model，命名为qk1，同时模型建立如下图所示：

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图 2 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)的MATLAB仿真模型

2.1模型参数设置

在此电路中，输入电压的电压设置为220V，频率设置为50Hz，电阻阻值设置为1欧姆，电感设置为1e-3H，脉冲输入的电压设置为3V，周期设置为0.02（与输入电压一致周期），占空比设置为10%，触发角分别设置为20°，60°，90°，150°因为两个晶闸管在对应时刻不断地周期性交替导通，关断，所以脉冲出发周琴应相差180°。

a.交流电源参数

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3qht.html