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1、电力电子整流电路仿真,2.1电力电子仿真常用的测量模块简介 2.2单相桥式整流电路仿真 2.3三相半波可控整流电路仿真 2.4三相桥式全控整流电路仿真 2.5三相半控桥式整流电路仿真,从图2-12可以看出，桥臂为2，电力电子 元器件为晶闸管，其它参数为默认值。,参数设置，电阻为100，电感为0H，电容为inf,仿真结果如图2-16所示。,得到仿真结果如图2-26所示。,现在负载电路加上续流管，仿真模型如图2-30所示。,仿真结果如图2-31所示。,仿真结果如图2-33所示。,现把延迟角改为31，为了看清电阻两端电压是断续的，特把X轴放大，,现把延迟角分别改为120、150。仿真结果如图所示,整
2、流桥的参数和图2-41相同，仿真模型的其它参数设置和前面相同,仿真结果如图2-52、2-53所示。,可以看出仿真结果和前面相同。,上面分析，忽略了交流供电电源阻抗的影响，认为换流是瞬时进行的，实际上交流供电电源，总存在电源阻抗，如电源变压器的漏电感、为了限制短路电流加上交流进线电抗等。当交流侧存在电抗时，在电源相线中电流就不可能突变，换流时原导通相电流衰减到零需要一段时间，而导通相电流的上升也需要时间，即电路的换流不是瞬时完成，而是有一段换流时间。下面就考虑交流电源存在电感三相整流电路的仿真。 2.3.3考虑交流电源存在电感三相不可控整流电路的仿真 考虑交流电源存在电感三相不可控整流电路的仿真
3、模型如图2-54所示。,从仿真模型可以看出，和图2-36相比较，在电源侧加了电感，取值为0.001H。而电力电子元件为二极管，路径为SimpowerSystems/Power Electronics/Diode，参数设定为默认值。阻感性负载电阻为10，电感为0.01H。测量阻感性负载的电压和电流以及电流的平均值。 仿真算法采用ode15s，仿真时间为1s。仿真结果如图2-55所示。,为了比较电源侧有电感和无电感，也即是否存在重叠角时候，阻抗性负载两端电压平均值的区别，特把两者仿真结果做比较，图2-57是电源侧无电感的阻抗性负载电压的平均值， 图2-58是电源侧有电感阻抗性负载的电压平均值（把电
4、源侧电感去掉仿真即可）。,2.3.4考虑电源侧存在电感的三相半波可控整流电路仿真 考虑电源侧存在电感的三相半波可控整流电路仿真模型如图2-59所示，和图2-32比较，在电源侧只加了三个电感，电感取值为0.001H。负载电路仍是电阻R=10，电感为1H。,仿真算法采用ode15s， 仿真时间为1s。,仿真结果如图2-60所示。,从仿真结果可以看出，由于电源侧存在电感，使得负载电压波形和电流波形出现换流重叠角，这都是电源电感引起的。,用现成的模块Universal Bridge进行三相半波可控整流电路接反电动势负载仿真。仿真模型如图2-51所示。,2.4三相桥式整流电路仿真三相半波整流电路比单相整
5、流电路波形平直，而且三相负荷均衡，得到广泛的应用，但每相只有1/3周期导通，电源利用率较低，所以在大功率常用三相桥式整流电路。三相桥式整流电路仿真模型如图2-62所示。,将主电路和控制电路的仿真模型按照如图2-63连接，即得三相桥式整流电路仿真模型。 仿真算法采用ode15s，仿真时间为1s。 时仿真结果如图2-64所示。,从仿真结果可以看出三相桥式全控整流电路有如下特点。 1）共阴极正组每只晶闸管门极触发脉冲相位差为120，共阳极组每只晶闸管门极触发脉冲为120，接在同一绕组上的两只晶闸管门极触发脉冲为180，门极触发脉冲的顺序是123456，同步6脉冲触发器与其对应。相邻顺序门极触发脉冲相
6、位差60。 2）电流连续时每一只晶闸管在一周期内导通120，阻断 240。 3）变压器二次侧相电流不存在直流分量，克服了三相半波电路的缺点。 4）每一只晶闸管承受的最大电压为变压器二次侧线电压峰值，如果电路直接由电网供电，这就是供电电源线电压峰值。 5）三相全控桥式整流电路负载电压的获得必需有两只晶闸管同时导通，其中一只晶闸管在共阴极正组，另一只晶闸管在共阳极正组，而且这两只导通的晶闸管不在同一相内，因此负载上的电压是两相电压之差，即线电压，输出电压脉动平率是电源频率的6倍，即一周期内有6次脉动。,，阻断,。,图2-65 为的仿真结果,、,。,取三相电源，三个触发脉冲器，参数设置和三相半波可控整流电路相同，负载取100，搭建仿真模型如图2-70所示。,仿真算法采用ode15s，仿真时间为1s。仿真结果如图2-71所示,现把负载改为阻感性负载，电阻R=100，电感为1H，给定不同的触发延迟角，得到仿真结果如图2-72所示。,现在阻感性负载并联一个续流二极管，检测负载电压平均值和流过晶闸管1电流的有效值， 时仿真结果如图2-73所示。,现把 进行仿真，得到结果如图2-75所示。,
