matlab的可控整流电路仿真分析(附件)【字数:10541】

当下整流电路的品种繁多,主要有单相桥式可控电路和三相全控桥电路。整流电路信号涉及复杂,同时包含各种电力电子元件,如果以常规的电路分析方法显得十分困难,甚至某些条件如高压条件下的分析也难以进行。通过Matlab等仿真软件的优越特性和经济效益,必将成为此后人们所着重和加大力度研究的项目。将仿真软件系统运用到人类自然生活工作的过程中,这样才能有效的避免一些决策上失误,能够通过仿真波形观察到可能潜在的风险,便能够实现避免故障和规避危害的目地。Matlab中的仿真模块Simulink可设立仿真电路模型,根据需要设置器件参数,并可以很快得到仿真波形开始分析。本文介绍了通过Simulink对单相和三相整流电路仿真,并在各种触发角以及各种负载的仿真结果下进行了研究分析。验证了整流电路的输出电压受触发角α和所带负载特性的关系。本文既帮助加深了自身对相关工作原理的理解,也为现代电子技术仿真实验教研奠定优良的基础。关键词三相桥式全控整流电路,单相桥式半控整流,单相桥式全控整流,simulink建模,仿真分析 
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本文主要研究内容 2
第二章 仿真工具介绍 3
2.1 仿真工具Matlab简介 3
2.2 Simulink模块介绍 4
第三章  基于MATLAB的单相整流电路仿真分析 7
3.1 单相半波整流电路 7
3.1.1 单相半波整流电路纯电阻负载情况 7
3.1.2 单相半波整流电路阻感负载情况 9
3.2 单相桥式半控整流电路 11
3.2.1 单相桥式半控整流电路纯电阻负载情况 13
3.2.2 单相桥式半控整流电路负载感性负载情况 14
3.3 单相桥式全控整流电路 15
3.3.1 单相桥式全控整流电路带纯电阻负载情况 16
3.3.2 单相桥式全控整流电路带感性负载情况 18
3.4 结论 20
第四章 三相桥式全控电路的分析与仿真 21
4.1三相桥式全控电路 21
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4.2 电路结构及其工作原理 21
4.3 建模及仿真 22
4.4 小结 25
总 结 27
致 谢 28
参考文献 29
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
随着科学的进步与技术的飞速发展,生活中各种各样的电力电子器件对整流电路性能的要求也随之提升。是以扩充整流电路的输入功率及其改善其输出电压的稳定性,增进功能多样化变得越来越重要。得到高的整流电路输出电压并实现可调控是我国乃至世界范围内的工作者所期望的。对于这一方面的问题,国内外无数专家们做了对整流电路的改进作用,并同时得到了不错的效果。比如,一些相关科学工作者把普通的二极管替换为晶闸管关来实现了整流电路的输出电压可调控,这样的做法取得了不错的输出可调效果。就目前而言,世界上的许多发达国家研究电力电子技术方面,经验已经十分成熟了。例如,先前外国人便已发明出的一些知名度较高的电路:Buck电路和boost电路等等全已经被汇总到我国甚至国际电力电子专业教研课本中。而在我国,电力电子技术也取得了不错的发展,我国专家龚秋声先生在1983年发明了著名的龚氏全控桥整流电路,该电路在AD/DA变换的技术中给出了一条新颖的基础变换型电路方法。
1.2 国内外研究现状
整流电路为当今最为关键,同时是运用得最为普及的电路,相控整流电路构造简单、调控方便、机能稳定, 利用它可以方便地得到各种小容量的直流电能, 是目前获得小容量直流电能的主要方法,当前用的比较多的整流电路有三相桥式全控整流电路和单相桥式可控电路。对整流电路的性能和各种类型负载的工作情形开展了比对讨论,既进一步巩固了对整流电路的体系的理解,也为当代电力电子试验教研奠基良好的基础。同时为了保证电路设计的完成,就必需在计划过程的每个步骤制定详密的筹划与评估。在电力电子电路如变流器件的研发阶段中,须对设计出来的基础方案和一些器件参数设置是否可行,及影响如何开展证明的过程。假若借助仿真实验的方法来查验, 须要将期望的系统用电子器件搭载出来再开展测试和试验,达不到预期的效果时, 必须改变电子器件的装配甚至要从头设计、搭载、检验,如此进行下去,一般要重复多次才能满足预期的要求。 如此看来,将要投入极大的人力资源和财力。如此一来,研发生产效率较低,耗费周期过长,花费庞大。 要是用一些仿真软件代替电子元件的实验测试,这样实验所需要的花费将大大减少,有效的改善了设计研发的效率,并能够有效的减少整个周期长度。在电力变流方面来看,因为开关开关而产生的电流换相动态过程特别是在一些功率较大的开关元件时极其繁杂,好比要得到大功率管开关状况时所经受的峰值电压大小及波形形状,便应设立对应的等效电路数学模型。 可是搭载如此的一个电路等效模型,工作量是十分庞大的,即便是搭载成功了,通过电脑编程语言而获得的实验波形,是须要耗费很多时间去调整测试的。但是如果以 MATLAB的可仿真模块simulink来对电力电子电路建模,并开始相应的仿真研究便能让整个过程变得一目了然,并且通俗简单效率高。而我国国内在研究功率换流领域上起步较晚,目前与世界上一些先进的发达国家相比仍然尚有不小的差距。
1.3 本文主要研究内容
熟悉并掌握matlab simulink仿真流程,加深对单相全桥电路、单相半波整流电路与三相桥式整流电路的理论理解,使用simulink验证整流电路的输出电压和哪些因素相关,比如改变触发角α和负载特性对Ud的影响。在单相电路中,负载为纯电阻性电路进行工作时,通过仿真证实了控制较α的移相角度是0~180?,负载的电流不是连续的。而当电路搭载感性负载时,通过仿真论证了控制较α的移相角度为0~90?度,负载是的电流是连续的。对于三相全控桥,仿真验明纯电阻负载与电阻电感性负载的移相角度范围。
第二章 仿真工具介绍
2.1 仿真工具Matlab简介
MATLAB工具是由Mathworks所发布,一种用以处理复杂数据和图像修饰得系统计算环境。Matlab是其英文单词MATrix LABoratory的缩写形式,其语法与C/C++语言类似。1984年,Matlab的第一版发行于世,在多年的改进下,新版本也集成了更多的功能模块。用户可以通过matlab来进行绘制图形、设计程序、管理文件等多种多样的操作。矩阵为Matlab系统的基础数据结构,当产生的方式为矩阵的时候,并不需要规定出矩阵维数。和寻常汇编语句相比,Matlab能够给人们省去可观的时间。值得提出的是,MATLAB的应用十分广泛,擅长计算和仿真,其功能描述程序和另外的同类高档程序语言比拟,与原来的模型描述表达形式加倍相似,更加精简易懂。可以说对于具备了一定计算机方面知识素养的学习者来说,MATLAB的入门是十分容易上手的,MATLAB甚至已逐渐成为国内外一些高等学校的数学课程辅助教学工具来进行学习。在科学工程技术领域,解决一些复杂的数学模型问题也需要用到MATLAB。虽然 MATLAB 仿真语句开始是由数学计算学者研发运用得,可是Matlab的普遍和高速发展却得益于各种行业工作者的努力。从MATLAB第1版发行开始,越来越多的科学工作者加入到了开

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