单相桥式全控整流电路带阻感负载的工作情况仿真.docx
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单相桥式全控整流电路带阻感负载的工作情况仿真
波理工学院
题目单相桥式全控整流电路(带阻感负载)
专业班级自动化091
姓名汤涛王赛王航波黄贤谷
分院信息分院
'、实验原理
单相桥式全控整流电路原理图如下:
(带阻感负载的工作情况)
图1单相桥式全控整流电路原理图
1)在L2正半波的(0~a)区间:
晶闸管VT、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于尖断状态。
假设电路已工作在稳定状态'则在0〜a区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。
2)在U正半波的3t=a时刻及以后:
在3t=a处触发晶闸管VT、VT4使其导通,电流沿a-VT-L-R-VT-b-T的二次绕组一a流通,此时负载上有输出电压(Ud=U2)和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT上,使其承受反压而处于尖断状态。
3)在U2负半波的(n~n+a)区间:
当3t=n时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT、VT继续导通。
在电压负半波,晶闸管VT、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于尖断状态。
4)在U负半波的3t=n+a时刻及以后:
在3t=n+a处触发晶闸管VT、VT3使其导通,电流沿b—VT3—Lf
FHVT2-a-T的二次绕组-b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(U=-U2)和电流。
此时电源电压反向加到
VT、VT4上,使其承受反压而变为矢断状态。
晶闸管VT2、VT3—直要导通到下一周期3t=2n+a处再次触发晶闸管VT、VT4为止。
1、特性
电路如上图所示。
为便于讨论,假设电路已工作于稳态,Id
的平均值不变。
在U的正半周期,触发角a处给晶闸管VT和VT4加触发脉冲使其开通,U=U2。
负载中有电感存在使负载电流不能突变,电感对负载电流起平波作用,假设负载电感很大,负载电流Id连续且波形近似为一水平线。
U过零变负时,由于电感的作用晶闸管VT和VT4中仍有流过电流Id,并不尖断。
至3t=n+a时刻,给VT2和VT3加触发脉冲,因VE和VT3本已承受正电压,故两管导通。
VT2和VT导通后,U通过VT2和VT分别向VT和VT施加反压使VT和VT4尖断,流过VT和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上,此过程成为换相,亦称换流。
至下一周期重复上述过程,如此循环下去,U的平均值为:
Ud=0.9U2COSa
当a=0时,U0=0.9U2;a=90W,Ud=0.晶闸管移相范围为0°-90。
单相桥式全控整流电路带负载时,晶闸管承受的最大正反向电压均为“2U.晶闸管导通角0与a无尖,均为180。
,平均值和有效值分别为:
ldvt=0.5ld和Ivt=0.7071d°
三、仿真
下图是我们用multisim仿真时的原理图
图2:
单相桥式全控整流电路带阻感负载的电路仿真
波形图分别代表晶体管VT上的电压、电阻加电感上的电压。
以下是参数(设取触发脚为0。
时的参数,如果要求其他角度的波形,可通过调节触发源的延时时间,其中两个触发源的时间差为10秒,计算公式为t=aT/360°)
这是晶体管参数
这是负载(电感和电阻)参数
这是交流电源参数
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这是触发源1和2的参数
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这是示波器的参数
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F列波形分别是延迟角a为0。
、15°、30。
、60°75。
时的波形变化
(1)当延迟角a=0。
时,波形图如图3所示:
图3:
延迟角a=0°时的波形图
(2)当延迟角a=15°时,波形图如图4所示:
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图4:
延迟角a=15。
时的波形
(3)当延迟角a=3O°0寸,波形图如图5所示:
图5:
延迟角a=30。
时的波形
(4)当延迟角a=45W,波形图如图6所示:
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T2-T1
图6:
延迟角a=45。
时的波形
(5)当延迟角a=60。
时,波形图如图7所示:
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90871115
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669.5330*
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图7:
延迟角a=60W的波形
(6)当延迟角a=75°H寸,波形图如图8所示:
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图8:
延迟角a=75。
时的波形
四、实验总结
第一次上交的作业,我们做的是比较简单的斩波电路,后来由于太过简单及态度方面存在很大的问题,我们重新选择了一个电路,这就是今天我们做的单相桥式全控整流电路(带阻感负载),在此次设计建模过程中可,我们可以归纳出以下几点:
首先,在单项桥式全控整流电路(带阻感负载)中,给晶闸管提供触发脉冲是设计的尖键。
要给定正确的触发脉冲必须熟悉单项桥式全控整流电路的原理,掌握触发脉冲的过程;其次,建立电路的模型时要特别主要避免原理性错误,对同一个电路,可以建立不同的模型。
我们此次实验电路图的设计就是在建立控制电路时,采用了电路原理与模块原理相结合的方法;第三,用
Multisim直接进
行仿真时,要反复修改电路中各个模块的参数。
尤其是电感的参
数,负载的参数也应反复调试到最佳状态。
从而将输出电压,电流即仿真结果设置在一个示波器上,易于分析和比较,从而达到最佳设计要求,大大简化了设计流程,减轻了设计者的负担,充分体现了
Multisim这款软件相对于matlab的优越性。
对比书上的图和我们自己
所做的图,我们做的基本上符合要求,
五、参考文献
⑴作者:
王兆安、刘进军《电力电子技术》机械工业出版社,2009.5
[2]multisim仿真教程