学 号
天津城建大学
控制系统仿真
大作业
三相桥式电路仿真
学班成
生姓名 级 绩
控制与机械工程学院 2014年 6 月 20
1晶闸管三相桥式整流系统的仿真
⑴电路图及工作原理
以α=0°为例，6个晶闸管 的导通为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，触发脉冲为宽脉冲宽度大于60°，保证了每个时刻均有两个晶闸管导通，当VT1-VT2导通时桥臂输出电压为Uac，然后VT2-VT3导通输出电压为Ubc，VT3-VT4导通输出电压为Uba，VT4-VT5导通输出电压为Uca，VT5-VT6 导通输出电压为Ucb， VT6-VT1导通输出电压为Uab。因此输出整流电压Ud波形为线电压在正半周的包络线
⑵建立仿真模型
根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图，整体模型如下图所示三相桥式全控整流系统（电阻负载）的仿真模型
仿真参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3 开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.05，
⑶模型参数简介与设置
1
1流电压源 ○
三相交流电源通过三个频率为50Hz、幅值为220V、相位两两相差120°，A相的设置如右图所示，另外两相设置为B相相位滞后A相120°，Phase设置为-120°，C相相位超前A相120°，Phase设置为120°，测量“measurements”三相都要选Voltage，以便使用万用表测量电压
②通用桥
输入端A,B,C为三相交流的相电压输入端子，输入端g为触发脉冲输入端子，+,-为整流器输出正负极端子。“Number of bridge arms”：通用整流桥臂的相数，
Snubber resistance Rs（ohms）”：缓冲电阻Rs（Ω），Snubber capacitance Cs（F）”：缓冲电容Cs（F），“Power Electronic device”：电力电子器件的种类，默认晶闸管“Ron(Ohms)”：器件内电阻（Ω），“Lon(H)”：器件内电感（H），
“Forward voltage Vf(V)”：整流桥门槛电压(伏）.在测量“Measurements”选“All voltages and currents”（全部电压和电流）以便测量桥臂内晶闸管的电压和电流，其他参数为默认值.如上图所示
③常量
三相桥式全控整流系统仿真模型要使用两个常量模块，一个提供触发角ɑ的值，一个设置为0连接同步6脉冲触发器的使能端Block，使其能正常工作。如右图所示
④同步6脉冲触发器
2
输入端alpha_deg为移相控制角给定信号，用常量模块constant输入控制角α，输入端AB,BC,CA是同步线电压输入端，输入端Block是触发器的使能端，当此端置0时，则输出脉冲，输出端Pulse是触发脉冲的输出，它是一个6维向量，即6个触发脉冲“Frequency of synchronisation voltages(Hz)”：同步电压频率（Hz),“Pulse width(degrees)”：脉冲宽度（度）频率设置为50Hz，脉冲用宽脉冲设置为80°，如右图所示
⑤万用表
三相桥式全控整流系统仿真模型使用了两个万用表，其中一个万用表的参数如右图所示，选中Isw1和Usw1，点击【>>】移入右侧的对话框中，分别测量iVT1，uVT1 另一个万用表选择Usrc：A，Usrc：B，Usrc：C，分别测量A,B,C三相电压
⑥示波器
三相桥式全控整流系统仿真模型使用了两三个示波器，最主要的一个设置Number of axes 为4，显示4段波形，分别为负载电压ud，负载电流id，脉冲信号电压Ug，
A,B,C三相电压，与万用表连接的示波器，设置Number of axes 为2，显示2段波形，分别为晶闸管VT1的电压和电流，另一个示波器设置Number of axes 为3，显示3段波形，分别为A,B,C三相的电流
⑦电压电流测量
由于同步6脉冲触发器的AB,BC,CA端为同步线电压输入端，而三相电源提供的是相电压所以要通过三个电压表进行转换，其他电流电压测量无需设置直接使用
⑧RLC
R=10Ω，L=0H,C=inf（无穷大）
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、150°，产生的相应波形分别如图所示，第一列为负载电压ud波形，第二列负载电流id波形，第三列脉冲信号第四列电压Ug波形，A,B,C三相电压波形。
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电阻负载 触发角ɑ=30
电阻负载 触发角ɑ=60
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电阻负载 触发角ɑ=90
电阻负载 触发角ɑ=150
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参考文献
1．王兆安、刘进军.电力电子技术（第五版）.北京：机械工业出版社，2009.
2. 黄忠霖、黄京.控制系统MATLAB计算及仿真. 北京：国防工业出版社,2010. 3. 林飞、杜欣. 电力电子应用技术的MATLAB仿真.北京：中国电力出版社 2009. 4. 忠霖、黄京.电力电子技术的MATLAB实践. 北京：国防工业出版社 2009. 5.黄忠霖.电工学的MATLAB实践. 北京：国防工业出版社 2010.
6. 李传琦、盛义发、邹其洪 电力电子技术计算机仿真实验 电子工业出版社2006
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