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流电路的仿真实验;4、详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元器件的值。设计一个三相半波可控整流电路,电路分为电阻负载和阻感负载两种,利用Matlab软件分别做出两种电路的仿真图。本次设计我们只对电阻负载进行主要设计,并做出分析。
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f41三相半波整流电路电阻负载原理组成
三相半波可控整流电路用三只晶闸管,与单相电路比较,输出电压脉动小,输出功率大,三相负载平衡。不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有13时间有电流流过,变压器利用率低。三相半波可控整流电路纯电阻性负载,三相半波可控整流电路如图11所示。图中Tr为整流变压器,为了得到中性线,整流变压器的二次接成星形,一次绕组接成三角形,使三次谐波都能够通过,减少了高次谐波对电网的影响。为了得到零线,整流变压器的二次绕组必须接成星形,而一次绕组多接成三角形,使其3次谐波能够通过,减少高次谐波的影响。三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源,它们的阴极连接在一起,称为共阴极接法,这种接法触发电路有公共端,连接方便。
42三相半波整流电路电阻负载原理图
43电路原理波形分析
图11
图123
f稳定工作时,三个晶闸管的触发脉冲互差120,规定ωt2π3为控制角α的起点,称为自然换相点。三相半波共阴极可控整流电路自然换相点是三相电源相电压正半周波形的交叉点,在各相相电压的ωt2π3处。
在ωt1时刻触发VT1,在ωt1~ωt2区间有uu>uv、uu>uw,u相电压最高,VT1承受正向电压而导通,输出电压ud=uu。其他晶闸管承受反向电压而不能导通。VT1通过的电流iT1与变压器二次侧u相电流波形相同,大小相等。
在ωt2时刻触发VT2,在ωt2~ωt3区间v相电压最高,由于uu<uv,VT2承受正向电压而导通,ud=uv。VT1两端电压uT10,晶闸管VT1承受反向电压关断。
在VT2导通期间,VT1两端电压uT1uuuvuuv。在ωt2时刻发生的一相晶闸管导通变换为另一相晶闸管导通的过程称为换相。
在ωt3时刻触发VT3,在ωt3~ωt4区间w相电压最高,由于uv<uw,VT3承受正向电压而导通,ud=uw。VT2两端电压uT2uvuwuvw0,晶闸管VT2承受反向电压关断。在VT3导通期间VT1两端电压uT1uuuwuuw。
这样在一周期内,VT1只导通2π3,在其余π3时间承受反向电压而处于关断状态。只有承受高电压的晶闸管元件才能被触发导通,输出电压ud波形是相电压的一部分,每周期脉动三次,是三相电源相电压正半波完整包络线,输出电流id与输出电压ud波形相同idudR。
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