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1、啦 g 册 9SIZ 叵fe张鏗阳岳弋岳目录1. 实验 1单相桥式可控整流电路工作原理仿真31.1 实验目的31.2 实验系统组成及工作原理31.3实验所需软、硬件设备及仪器31.4 实验内容 31.5 步骤及方法31.6 课后思考与总结 41.6.1仿真结果及分析41.6.2 单相整流桥工作原理 52. 实验 2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真82.1 实验目的82.2 实验系统组成及工作原理82.3实验所需软、硬件设备及仪器82.4 实验内容82.5 步骤及方法82.5.1 仿真参数设置92.5.2 建立模型92.6 课后思考与总结92. 6.1 仿真结果及分析92.6.2 三相整流桥工
2、作原理112.6.3 三相桥式全控整流电路的特点143. 实验 3 直-直变流器工作原理仿真153.1 实验目的15153.2 实验系统组成及工作原理3.3实验所需软、硬件设备及仪器153.4 实验内容153.5 步骤及方法153.6 课后思考与总结163. 6.1 建立模型163.6.2 仿真结果及分析163.6.3 buck 变换器连续和断续工作模式下与电感取值的关系 173.6.4断续模式下buck变换器的输出和输入电压关系184. 实验 4 单相桥式可控整流电路工作原理仿真194.1 实验目的194.2 实验系统组成及工作原理194.3实验所需软、硬件设备及仪器194.4 实验内容19
3、4.5 步骤及方法194.6 课后思考与总结194. 6.1 建立模型194.6.2 仿真结果及分析19实验 1 单相桥式可控整流电路工作原理仿真1.1 实验目的加深对单相桥式可控整流电路工作原理的理解，学会使用仿真软件 MATLAB 中的 SIMULINK 模块，搭建单相桥式可控整流电路模型，以及如何利用脉冲发 生器来构建晶闸管的触发脉冲，并利用仿真模型，示波器和多路测量器分析单相 桥式可控整流电路在不同触发延迟角d、不同性质负载下的电流、输出电压波形。1.2 实验系统组成及工作原理单相桥式全控整流原理电路1.3 实验所需软、硬件设备及仪器（1）计算机（装有 windows XP 以上操作系
4、统）；（2）MATLAB 6.1 版本以上软件；1.4 实验内容单相桥式全控整流电路，电源电压为220V/50HZ,观察不同触发角（ = 30。、 a = 90。）下阻性负载（R = 2Q ）与感性负载下（R = 2Q，L二0.01H ）时的输LL出电压、负载电流以及晶闸管的耐压波形等。1.5 步骤及方法仿真参数设置（1）电压源参数。电压为220V,频率50Hz,输入电压峰值为220*sqrt（2）。（2）变压器参数。电压为220V （有效值），二次电压为100V （有效值）。（ 3）晶闸管使用默认参数。（4）负载RLC的参数。阻性负载R = 20，感性负载下R = 20 ,L二0.01H。L
5、L(5)触发角a的参数。a = 30、a = 90。16课后思考与总结(1)撰写仿真实验报告;(2)思考不同负载下的单相整流桥的工作原理，并仿真单相桥式半波可控电路, 理解其(带续流二极管电路)在阻性和感性负载下的工作原理。1. 6.1仿真结果及分析A.电阻负载a. a= 30。时,仿真波形如图1-2,图1-2 a = 30。，单相桥式全控整流电路 带电阻负载时的仿真结果b. a= 90。时,仿真波形如图1-3，图1-3 a = 90。，单相桥式全控整流电 路带电阻负载时的仿真结果B.阻感负载a. a = 30。时,仿真波形如图1-4,图1-4 a= 30。，单相桥全控整流电路 带阻感负载时的
6、仿真结果b. a = 90。时,仿真波形如图1-5，图1-5 a= 90。，单相桥式全控整流电路1.6.2单相整流桥工作原理阻感负载时的仿真结果电阻负载（如图1-6）在单相桥式全控整流电路中，晶闸管VT和VT组成一对桥臂，VT和VT组1423成另一对桥臂。在u正半周，若4个晶闸管均不导通，负载电流i为零，u也2dd为零，VT、VT串联承受电压u。若在触发角a处给VT和VT加触发脉冲，VT142141和VT即导通，电流从电源经VT、R、VT流回电源。当u过零时，流经晶闸管4142的电流也降到零，VT和VT关断。14在u负半周，仍在触发延迟角a处触发VT和VT（ VT和VT的a =0处为t =兀）
7、，22323VT和VT导通，电流从电源流出，经过VT、R、VT流回电源。到u过零时，23322电流又降为零，VT和VT关断。此后又是VT和VT导通，如此循环地工作下去。2314（2）阻感负载（如图1-7）假设电路已工作于稳态，i的平均值不变。d在u的正半周期，触发角a处给晶闸管VT和VT加触发脉冲使其开通，214u =u。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, d 2假设负载电感很大，负载电流i连续且波形近似为一水平线。u过零变负时，由d2于电感的作用晶闸管VT和VT中仍流过电流i，并不关断，至et二兀+a时亥【，14d给VT和VT加触发脉冲，因VT和VT本已承受正电压
8、，故两管导通。VT和VT导232323通后，u通过VT和VT分别向VT和VT施加反压使VT和VT关断，流过VT和2231此过程称为换相，亦称换流。至下一周期重VT的电流迅速转移到VT和VT 上,423复上述过程，如此循环下去。图1-6单相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路图1-7单相桥式全控整流电路 带阻感负载时的电路实验 2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真2.1 实验目的加深对三相桥式可控整流电路工作原理的理解，学会使用仿真软件 MATLAB 中的 SIMULINK 模块，搭建三相桥式可控整流电路模型，以及如何构建三相桥 式驱动电路6 脉冲驱动发生器，并利用仿真模型，分析三相桥式整流电路在
9、 不同触发延迟角a、不同性质负载下的电流、输出电压波形，学会用Fourier分 析模块分析相电流的谐波情况。2.3 实验所需软、硬件设备及仪器（1）计算机（装有 windows XP 以上操作系统）；（2）MATLAB 6.1 版本以上软件；2.4 实验内容三相桥式全控整流电路，电源相电压为220V,整流变压器输出电压为100V （相电压），观察整流器在不同负载，不同触发延迟角时，整流电路输出电压、 电流波形，测量整流输出电压平均值，并观察整流器交流侧电流波形和分析其主 要次谐波。（1） 电阻负载（R 二 50，30。）L（2）感性负载（R = 50，L 二 0.01H，a = 60。）L（3
10、）容性负载（R = 20，C = 500 mF a= 0）L2.5 步骤及方法2.5.1仿真参数设置（1）电压源参数。交流电压源参数U二100V ,三相电源相位依次延迟120。（2）负载RLC的参数。电阻负载R = 50,a = 30。；感性负载下R = 50， LLL = 0.01H,a = 60。；容性负载时，R = 20, C = 500yF,a = 0。L2.5.2建立模型在MATLAB中建立如图2-1所示模型，LgH0t-IHMurnr: iiicftamTm Al*ng屛516 1r-T-nw|T峠胃,Vs 1*1；*|ijBMig|Wir!ivr&ifumln 血b 1=QYst
11、ap-MuwnBrif一二MkUUBiMR 師11SsmEFM 令 Cl图2-1三相桥式全控整流电路仿真模型2.6课后思考与总结2.6.1仿真结果及分析A. 电阻负载（R = 50，a = 30。）L仿真波形如图2-2,B. 感性负载（R = 50，L 二 0.01H，a= 60。）L仿真波形如图2-3,C. 容性负载（R = 20，C = 500mF a= 0）L仿真波形如图2-4,4/二 T图2-2电阻负载下三相桥式全控整流电路的仿真波型图2-3阻感负载下三相桥式全 控整流电路的仿真波型图2-4容性负载下三相桥式全 控整流电路的仿真波型2.6.2三相整流桥工作原理(1)电阻负载对于共阴极组
12、的三个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通。而对 于共阳极组的三个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最小的一个导通。这样，任 意时刻共阳极组和共阴极组中各有一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电 压为某一线电压。此时电路工作波形如图2-5所示。0。时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二次绕组相电 压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线 电压的交点。在分析u的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波d形分析。从相电压波形看，共阴极组晶闸管导通时，以变压器二次侧的中点n为参考 点，整流输出电压U为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出d 1电压u为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压u二u -u，是两条包d 2d d 1 d 2络线
