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学号1322041202天津城建大学控制系统仿真大作业单相整流—逆变电路仿真模型学生姓名王飞虎班级13电气12班成绩控制与机械工程学院2014年6月20日目录TOC\o1-3\h\z\u
一、仿真电路原理图2
二、单相桥式不可控整流原理2三.电路搭建4四.元件提取4五.参数设置5六.结果分析11七.结论12____12绪论整流AC/DC就是整流,是指将交流电变换为直流电称为AC/DC变换,这正变换的功率流向是由电源传向负载,称之为整流逆变DC/AC,按负载性质的不同,逆变分为有源逆变和无源逆变如果把逆变电路的交流侧接到交流电源上,将直流电能经过直—交变换,逆变成与交流电源同频率的交流电返回到电网上去,叫有源逆变,其相应的装置是有源逆变器而将直流电能经过变换逆变成交流电能直接消耗在非电源性负载上者,叫无源逆变,其相应的装置是变频器逆变与整流是变流装置的两种不同工作状态,能在同一套变流装置上实现,只是其工作条件不一样而已
一、仿真电路原理图仿真电路原理图
二、单相桥式不可控整流原理本实验使用单相桥式不可控电路,也就是电力二极管桥式整流电路如图1所示,其中图(a)、(b)、(c)是它的三种不同画法它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻RL组成四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流单相桥式不可控整流逆变电路桥式整流电路的工作原理如图2所示在u2的正半周,D
1、D3导通,D
2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周,D
1、D3截止,D
2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端,在负载RL上得到另一半波整流电压这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即UL=
0.9U2IL=
0.9U2/RL流过每个二极管的平均电流为ID=IL/2=
0.45U2/RL.、每个二极管所承受的最高反向电压为Urm=
1.414U2目前中小功率的逆变电路几乎都采用PWM技术逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合PWM逆变电路也可分为电压型和电流型两种,目前实用的几乎都是电压型其计算法和调制法分别如下计算法根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数,准确计算PWM波各脉冲宽度和间隔,据此控制逆变电路开关器件的通断,就可得到所需PWM波形调制法输出波形作调制__,进行调制得到期望的PWM波;通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波;等腰三角波应用最多,其任一点水平宽度和高度成线性关系且左右对称;与任__缓变化的调制__波相交,在交点控制器件通断,就得宽度正比于__波幅值的脉冲,符合PWM的要求调制__波为正弦波时,得到的就是SPWM波;调制__不是正弦波,而是其他所需波形时,也能得到等效的PWM波实验单相整流—逆变电路的仿真模型三.电路搭建四.元件提取元件路径万用表MultimeterSimPowerSystems/Measurements/Multimeter交流电源AC50*√2SimPowerSystems/ElectricalSour__s/ACVoltageSour__离散PWM发生器模块SimPowerSystems/ExtraLibrary/DiscreteControlBlocks/DiscretePWMGenerator__终结模块TerminatorSimulink/CommonlyUsedBlocks/Terminator支路RLCSimPowerSystems/Elements/SeriesRLCBranch负载RLSimPowerSystems/Elements/SeriesRLCLoad整流桥BridgeSimPowerSystems/PowerElectronics/UniversalBridge电压测量VdSimPowerSystems/Measurements/VoltageMeasurement示波器ScopeSimulink/Sinks/Scope五.参数设置不控整流桥参数设置如上图逆变桥参数设置如上图交流电源模块幅值为
70.7V,频率为50Hz滤波电感L1为80e-3滤波电感L2为30e-3滤波电容C1为1800e-6滤波电容C2为320e-6RL负载参数设置对话框离散PWM发生器参数设置对话框万用表参数设置对话框六.结果分析在仿真参数设置里,仅设置仿真开始时间为哦,停止时间设置为
0.5s,采用Ode23tb算法,其他参数采用系统默认设置输出电压波形图上图为万用表自动绘制的,波形图为两列四行,其顺序与前图万用表的参数设置一致第一行为不控整流桥二极管的端电压Usw1与流经二极管的电流Isw1;第二行为逆变桥IGBT管的端电压Usw1与流经IGBT管的电流Isw1;第三行为整流桥输出电压Udc与逆变桥输入电压Udc;第四行为RL负载的端电压Ub与流经负载的电流Ib七.结论输出负载电压波形还由示波器检测输出并且显示出来,当PWM脉冲发生器调制度设置为m=
0.5时,且设置“Frequencyofoutputvoltage(Hz)”设置正弦调制波频率为50Hz与100HZ时,在变频过渡过程结束后的
0.45~
0.5s的区间内,输出负载电压波形频率也就是设置的50Hz与100Hz,正弦波输出规范而无畸形、逼真,效果十分理想单相50Hz交流电源经单相不控整流环节,进行LC滤波后即为中间直流环节再进入PWM逆变,又一次LC滤波后,连接到需要不同于50Hz的交流电单向负载实验可以实现这项目的,而且图形都是很标准,可以说算的上达到预期的目的,对于不可控电路来说,还是有点难度实现了不用频率不同电压的整流逆变的过程,模型仿真简单,但是具体到每一块的理论还是很广的____
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