三相橋式全控整流電路 MATLAB/SIMULINK電力電子電路仿真

　　為了分析方便，使三相全控橋的六個(gè)晶閘管觸發(fā)的順序是1-2-3-4-5-6，晶閘管是這樣編號(hào)的：晶閘管VT1和VT4接a相，晶閘管VT3和VT6接b相，晶管VT5和VT2接c相。晶閘管VT1，VT3，VT5組成共陰極組，而晶閘管VT4，VT6，VT2組成共陽極組。

　　為了搞清楚α變化時(shí)各晶閘管的導(dǎo)通規(guī)律，分析輸出波形的變化規(guī)則，下面研究幾個(gè)特殊控制角，先分析α=0的情況，也就是在自然換相點(diǎn)觸發(fā)換相時(shí)的情況。圖1是電路接線圖。

圖1  三相橋式整流電路電路原理圖

　　為了分析方便起見，把一個(gè)周期等分6段（見圖2）。

圖2 三相橋式整流電路觸發(fā)脈沖

在第（1）段期間，a相電壓最高，而共陰極組的晶閘管VT1被觸發(fā)導(dǎo)通，b相電位最低，所以供陽極組的晶閘管VT6被觸發(fā)導(dǎo)通。這時(shí)電流由a相經(jīng)VT1流向負(fù)載，再經(jīng)VT6流入b相。變壓器a、b兩相工作，共陰極組的a相電流為正，共陽極組的b相電流為負(fù)。加在負(fù)載上的整流電壓為ud=ua-ub=uab

經(jīng)過60°后進(jìn)入第（2）段時(shí)期。這時(shí)a相電位仍然最高，晶閘管VT1繼續(xù)導(dǎo)通，但是c相電位卻變成最低，當(dāng)經(jīng)過自然換相點(diǎn)時(shí)觸發(fā)c相晶閘管VT2，電流即從b相換到c相，VT6承受反向電壓而關(guān)斷。這時(shí)電流由a相流出經(jīng)VT1、負(fù)載、VT2流回電源c相。變壓器a、c兩相工作。這時(shí)a相電流為正，c相電流為負(fù)。在負(fù)載上的電壓為ud=ua-uc=uac，再經(jīng)過60°，進(jìn)入第（3）段時(shí)期。這時(shí)b相電位最高，共陰極組在經(jīng)過自然換相點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管VT3，電流即從a相換到b相，c相晶閘管VT2因電位仍然最低而繼續(xù)導(dǎo)通。此時(shí)變壓器bc兩相工作，在負(fù)載上的電壓為ud=ub-uc=ubc。

余相依此類推，可得每一段中晶閘管的導(dǎo)通及輸出整流電壓情況如圖3所示：

圖3 三相整流電路α=0時(shí)晶閘管的整流情況

2、
基本數(shù)量關(guān)系

（1）三相橋式全控整流電路純電阻和阻感型負(fù)載系統(tǒng)仿真電路

（2）三相橋式全控整流電路阻感型負(fù)載有源逆變系統(tǒng)仿真電路

（2）三相橋式全控整流電路反電動(dòng)勢負(fù)載系統(tǒng)仿真電路

（1）仿真參數(shù)

基本仿真參數(shù)選擇：

仿真停止時(shí)間：0.08s,仿真算法：ode23tb

（2）脈沖參數(shù)

驅(qū)動(dòng)電路選擇同步6脈沖發(fā)生器，脈沖寬度為10度，采用雙脈沖觸發(fā)方式，發(fā)生器發(fā)生間隔60度的雙脈沖，alpha-deg為移相控制角，同步電壓頻率為50Hz。

（3）器件參數(shù)

1、變壓器：本設(shè)計(jì)采用基本的三相變壓器，變比為311/170，采用Dyn11連接組別

2、晶閘管模塊

  采用通用橋式晶閘管模塊，其有五個(gè)電氣接口和一個(gè)輸出接口，橋臂個(gè)數(shù)設(shè)置為3個(gè)緩沖電路阻值和緩沖電路電容值等參數(shù)設(shè)為默認(rèn)。

3.二極管模塊

采用默認(rèn)值

4.電壓表、電流表、顯示模塊，powergui模塊均采用默認(rèn)值

（4）電源參數(shù)

采用三個(gè)交流電壓源組成三相交流電源，線電壓：380V，頻率為：50Hz，相位各相差120度

（5）負(fù)載參數(shù)

1.純電阻負(fù)載

2.RL阻感型負(fù)載：實(shí)驗(yàn)數(shù)值為兩組，1.R=20,L=0.7；2.R=10，L=0.5

3.反電動(dòng)勢負(fù)載（直流電動(dòng)機(jī)）

（2）α=0°波形

（3）α=60°波形

（3）α=90°波形

<1> α=60°波形

<2> α=90°波形

<1> α=60°波形

<2> α=90°波形