三相全控整流电路实训报告Word文件下载.docx

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电力电子与电力传动时训报告

摘　　要

随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、

测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛，整流电路就是

把交流电能转换为直流电能的电路。

通过实验接线和调试，三相交流输入通过同步变压器降压，再

通过三相全控桥实验箱整流输出，由示波器观察输出波形。

三相整

流控制箱根据三相全控桥实验箱的输入电压，以及电路板上可变电

阻调节，输出双窄脉冲波的触发信号，通过脉冲功放箱放大作为三

相全控整流实验箱的控制信号。

本次实验采用 

MATLAB 

软件中的 

SIMULINK 

平台进行电路设计，

并进行仿真。

在开环控制时，改变电压，可以实现整流输出电压在

不同触发角时波形有着明显的区别，都是对称六脉波。

在闭环控制

时，其触发角主要由电压反馈电路，电流反馈电路进行调节，在示

波器时基因数足够大的观察前提下，调节调压器，使该实验输出稳

定的六脉波波形。

经过验证，在实验过程中，闭环条件下，改变输入电压，或者

是改变负载阻值，都能够使负载输出电压稳定不变；

在闭环仿真中，

将 

220V 

输入电源换为 

180V 

交流电源，再将 

1 

欧姆换为 

2 

欧姆负载

接入，输出电压基本稳定，实现了闭环控制。

１、项目技术指标 

.........................................................................................................2

1.1 

指标...............................................................................................................2

1.2 

仿真软件.......................................................................................................2

２、项目的主电路设计...............................................................................................2

2.1 

工作原理........................................................................................................3

2.1.1 

三相桥式全空整流电路特性分析 

.....................................................3

2.1.2三相桥式全控整流电路定量分析 

..................................................6

2.1.3 

晶闸管额定电流、额定电压的选择 

................................................6

2.2 

参数选择.......................................................................................................7

2.2.1 

整流变压器参数计算 

........................................................................7

３、项目的控制电路设计 

..........................................................................................7

４、系统仿真.....................................................................................................................8

4.1 

仿真软件 

..........................................................................................8

4.2 

仿真模型的建立 

...........................................................................................9

4.2.1 

开环控制 

............................................................................................9

4.2.2 

闭环控制..........................................................................................11

５、实验分析 

..................................................................................................................13

5．1 

实验平台简介............................................................................................13

5．2 

实验步骤及结果 

........................................................................................15

5.2.1 

开环实验..........................................................................................16

5.2.2 

闭环实验..........................................................................................17

６、结论、问题和体会 

.............................................................................................18

１、 

项目技术指标

指标

本项目是三相全控整流电路仿真，以下是项目的技术指标：

１.１.１电压源

输入电压：

AC220V（单相或三相），电压波动±

15%

输出电压：

DC110V

输出功率：

1kW

恒压精度：

优于 

5%

电压调整率：

负载整率：

可采用电压闭环或电压和电流双闭环控制。

１.１．2 

电流源

输出电流：

DC10A

仿真软件

平台进行电路设计，并进行仿真。

是 

最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综

合分析的集成环境。

无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，

就可构造出复杂的系统。

具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实

际、效率高、灵活等优点，其中的 

Sim 

Power 

Electronic 

工具箱能够非常好

的实现电力电子技术的相关仿真。

基于以上优点 

已被广泛应用于控制

理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

２、 

项目的主电路设计

通过查阅教材和实验指导书并结合在网上的结果，在 

的 

SIMULINK

仿真软件平台上，我们可以较为轻松的搭建出三相全控整流电路的主电路。

仿

真模型中的数据来源于实验室提供的实验器件的参数。

工作原理

三相桥式全控整流电路特性分析

三相桥式全控整流电路图是应用最为广泛的整流电路，其电路图如下：

A

T

U2

T1

a

T3 

T5

B

b

Ud

C

T4 

T6

T2

c

图 

2-1 

三相桥式全控整流电路

（1）三相桥式全控整流电路的特点：

一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳

极。

一般 

1、3、5 

为共阴极，2、4、6 

为共阳极。

①2 

管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各 

1，且不能为同

相器件。

②对触发脉冲的要求：

1）按 

VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 

的顺序，相位依次差 

60°

。

2）共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差 

120°

，共阳极组

VT4、VT6、VT2 

也依次差 

3）同一相的上下两个桥臂，即 

VT1 

与 

VT4，VT3 

VT6，VT5 

VT2，脉

冲相差 

180°

③Ud 

一周期脉动 

6 

次，每次脉动的波形都一样，故该电路为 

脉波整流

电路。

④需保证同时导通的 

个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：

一种是宽脉

时段

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

共阴极组中导通的

晶闸管

VT1

VT3

VT5

VT6

VT2

VT4

整流输出电压

Ua-

Ub=Uab

Uc=Uac

Ub-

Uc=Ubc

Ua=Uba

Uc-

Ua=Uca

Ub=Ucb

冲触发一种是双脉冲触发（常用）

⑤晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电

压的关系也相同。

（2）带电阻负载时的工作情况：

1）当 

a≤60 

时，ud 

波形均连续，对于电阻负载，id 

波形与 

ud 

波形形状一

样，也连续

波形图：

a=0（图 

2-2）、a=30°

（图 

2-3）、a=60°

2-4）

2）当 

a>

60时，ud 

波形每 

中有一段为零，ud 

波形不能出现负值

a=90°

2-5）

3）带电阻负载时三相桥式全控整流电路 

a 

角的移相范围是 

（3）晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示：

表 

晶闸管输出整