三相全控桥式整流电路.docx

### 三相全控桥式整流电路知识点详解 #### 实验目的 - 深入理解三相全控桥式整流电路的基本原理及各组成部分的作用。 - 掌握三相全控桥式整流电路在不同负载、不同延迟角下的工作特性。 - 学会使用MATLAB进行电路仿真的方法，包括模型搭建、参数设置及结果分析。 #### 三相全控桥式整流电路结构与原理 ##### 共阴极接法和共阳极接法 三相全控桥式整流电路主要由两个三相半波可控整流电路串联而成，其中一个为共阴极接法，另一个为共阳极接法。这两种接法的主要区别在于电流流动的方向不同： - **共阴极接法**：三只晶闸管的阴极连接在一起，输出电压相对于变压器公共点“0”是正输出电压。 - **共阳极接法**：三只晶闸管的阳极连接在一起，输出电压相对于变压器公共点“0”是负输出电压。 #### 工作过程 三相全控桥式整流电路的工作过程可以分为以下几个方面： - **触发脉冲**：为了保证电路正常工作，需要对共阴极正组和共阳极负组的晶闸管同时施加门极触发脉冲。常见的触发脉冲方式有： - 宽度大于60°的宽脉冲：确保相邻两晶闸管同时存在触发脉冲，保证电流回路的形成。 - 间隔60°的双窄脉冲触发：同样能够满足电路正常工作的需求。 - 单窄脉冲不适用于启动或电流断续的情况。 - **带电阻负载时的工作情况**： - 当α=0°时，负载两端的电压与变压器二次侧线电压相同，此时负载电流连续且稳定。 - 当α>0°时（例如α=60°），随着延迟角的增加，负载两端的电压逐渐减小，直到负载电流开始出现断续现象。 - **负载特性分析**： - 在不同负载情况下，如纯电阻负载、电阻电感负载或带有反电动势的负载，电路的工作特性会有显著差异。 #### MATLAB仿真验证 ##### 带电阻电感反电动势负载的仿真 1. **电路模型**：该模型包括三相电压源、参考电流、PI电流调节器、同步六脉冲触发器、整流器和直流电机等效电路。 - 三相电压源的有效值为208V。 - 参考电流为一个阶跃信号，初始值为10A，在0.04秒时突变为25A。 - PI电流调节器和参考电流组成反馈部分，实现闭环调节负载电流。 - 同步六脉冲触发器产生6个连续的间隔为60°的双窄脉冲。 2. **工作波形分析**： - 相电流波形显示了两相电流相位相差120°，在参考电流突变后，经过一段时间的调节，相电流也相应变大。 - 负载电压Ud波形与时延角波形较为相似，延迟角在60°~80°之间。 - 负载电流在参考值附近波动，表明系统具有较快的响应速度和较好的稳定性。 ##### 带电阻负载的仿真 1. **电路模型**：当负载改为纯电阻负载时，阻值为1Ω。 2. **工作波形分析**： - 不同延迟角下，负载两端的电压波形有所不同。 - 当α=0°时，负载两端的电压与变压器二次侧线电压相同。 - 随着α的增加，负载两端的电压逐渐减小。 - α达到一定值时（例如α=60°），负载电流开始出现断续现象。 通过以上内容的学习，我们不仅可以了解三相全控桥式整流电路的基本原理及其在不同负载条件下的工作特性，还可以掌握如何使用MATLAB进行电路仿真，这对于进一步研究电力电子技术具有重要意义。