晶闸管三相全控桥式整流仿真实验报告.docx

【晶闸管三相全控桥式整流仿真实验】是电力电子技术中的一个重要实践环节，主要用于理解和掌握晶闸管三相整流的工作原理及其控制特性。在实验中，通常采用MATLAB/Simulink作为仿真平台，通过构建电路模型来模拟实际的三相全控桥整流电路。 实验的基础是三相交流电源，其额定电压为380V（相电压220V），频率50Hz，采用星形连接。在没有输入变压器的情况下，使用6个晶闸管构建全控桥，以便实现对三相交流电的整流控制。实验的核心部分是6脉冲触发器，它根据设定的频率（如50Hz）产生同步的触发脉冲，这些脉冲经过信号分离器分配给各个晶闸管的门极，控制晶闸管的导通和关断，从而改变输出直流电压的大小和方向。 实验内容包括构建仿真模型和分析不同工况下的电气参数。例如，当负载为阻感性，电感值为0.1H，初始负载为20欧，0.3秒后并联2欧电阻时，通过调整触发角（如30度）来观察输入相电压、相电流、输出电流和电压的变化。其中，输入电流的有效值、基波幅值、相角和功率因数等可以通过仿真库中的测量元件自动检测和计算。此外，输出电压的平均值在轻载和重载下的变化也是分析的重点，这有助于理解控制策略对系统性能的影响。 实验还涉及到触发角大于60度的情况，例如，当触发角增大至75度时，输出电压的平均值减小，电流波形可能会出现负的部分，这是因为大角度触发导致了晶闸管的非连续导通，从而在电感上产生反向电压。同时，1号晶闸管的电压和电流波形也会发生显著变化，输入电流的相关参数（有效值、基波幅值、相角等）也会有所调整。 在进行此类仿真实验时，要注意设置适当的仿真步长和精度，如Ode23s solver，最大步长1e-6，相对容忍度1e-5，以确保仿真结果的准确性和稳定性。此外，利用FFT（快速傅立叶变换）分析可以深入理解电流的频谱特性，帮助解析谐波成分。 通过对比理论值和仿真结果，可以验证晶闸管三相全控桥整流电路的理论计算，进一步提升对电力电子设备控制原理的理解，并为实际工程应用提供理论依据。这个实验不仅锻炼了学生对晶闸管特性的掌握，也强化了他们使用仿真工具解决实际问题的能力。