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单相全控整流实验MATLAB.docx

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.47M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    实验 1 单相桥式全控整流电路 一、实验目的 1.加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理 2.研究单相桥式变流电路整流的全过程 3.掌握单相桥式全控整流电路 MATLAB 的仿真方法，会设置各模块的参数。 二、预习内容要点 1. 单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况 2. 单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况 3. 单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况 三、实验仿真模型 图 1.1 单相桥式纯阻性负载整流电路 四、实验内容及步骤 1.对单相桥式全控整流带电阻性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲 延迟角时的波形（至少 3 组）。 以延迟角 0°为例 （1）器件的查找 以下器件均是在 MATLAB R2017a 环境下查找的，其他版本类似。器件可以 在 中 （2）连接说明 搜索查找
    有时查找出来的器件属性并不是我们想要的例如：变压器可以双击变压器进 入属性后，取消 three windings transformer 就是单相变压器。 （3）参数设置 1. 双击交流电源把电压设置为 100V，频率为 50Hz； 2. 双击脉冲把周期设为 0.02s，占空比设为 10％，延迟角设为 0 度，由于属性 里的单位为秒，故把其转换为秒即，(0/360)*0.02；脉冲 2 中延迟角转换为 (0/360)*0.02+0.01。 3. 双击负载把电阻设为 4Ω； 4. 双击示波器把 Number of axes 设为 8，同时把 Logging 选项卡下的 Limit data points to last 前面的对勾去掉； 5. 晶闸管参数保持默认即可 （4）仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2. 图 1.2 延迟角 0°仿真波形图 从图中可以看出脉冲 1 到达 VT1、VT4 导通，电流流过从 a 到 VT1 到负载到 VT4 最后到 b 点，一直到交流电源正相截止，然后脉冲 2 到达，VT2 和 VT3 导通， 电流从 b 到 VT3 到负载到 VT2 到 a 点结束。 交流电源的正负半周都有整流电流流过负载，故该电路为全波整流。 当延迟角为 30°时
    将脉冲延迟角设为 30 度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即， (30/360)*0.02；脉冲 2 中延迟角转换为(30/360)*0.02+0.01。 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2. 图 1.3 延迟角 30°仿真波形图 从图中可以看出因为延迟角的原因，导致仿真波形出现一定的延迟现象，如 晶闸管电流由于延迟角 30 度，导致比之前延迟角 0 度仿真时波形出现了 30 度角 的延迟，这种延迟是脉冲触发角的延迟，而其它波形的仿真依旧，只是触发开始 前的波形归 0 了。 当延迟角为 60°时 将脉冲延迟角设为 60 度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即， (60/360)*0.02；脉冲 2 中延迟角转换为(60/360)*0.02+0.01。 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2.
    图 1.4 延迟角 60°仿真波形图 从图中可以看出延迟角 60 度时，仿真波形的变化比 30 度时更加明显了。 2. 对单相桥式全控整流带阻感性负载的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲 延迟角时的波形（至少 3 组）。 当延迟角为 0°时 电路和纯阻性负载几乎一样只是在负载中加上一个电感，电感设为 0.1H； 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2. 图 1.5 延迟角 0°仿真波形图 从图中可以看出电感比较大，在 VT1、VT4 脉冲来时开始导通，电感开始
    存储能量，当变压器二次侧 U2 过零时，电感开始释放能量，由于电感较大所以 能量未释放完，电流也就没降为零。虽然在变压器二次侧 U2 过零后，VT2、VT3 两端加正压，但由于 VT2、VT3 脉冲并未到来，所以 VT2、VT3 还未导通，输 出电压 Ud 的电压波形和变压器二次侧 U2 的波形仍然保持一致，直到 VT2、VT3 脉冲到来。仿真时间为 10. 当延迟角为 30°时 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2. 图 1.6 延迟角 30°仿真波形图 从图中可以看出有与触发延迟角的原因，晶闸管电流，输出电压，电流波形 都发生明显变化。而且由于电感作用，输出电压在过 0 点不会截止，会一直在负 相电压增大，知道脉冲 2 到来。 当延迟角为 60°时 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2.
    图 1.7 延迟角 60°仿真波形图 从图中可以看出波形变化更加大，一切随延迟角变化而变化。 3. 对单相桥式全控整流带具有反电动势负载的运行情况进行仿真并记录分析改 变脉冲延迟角时的波形（至少 3 组）。 当延迟角为 0°时 电路和纯阻性负载几乎一样只是在负载中加上一个直流电源，电源电压设为 50V； 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2. 图 1.8 延迟角 0°仿真波形图
    从图中可以看出当延迟角为 0 时，有的仿真波形由于直流电压源的输入变的 较之纯阻性时部分时间为 0 的情况。在延迟角小于停止导电角，触发脉冲到来时， 晶闸管承受负电压，不可能导通。 当延迟角为 30°时 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2. 图 1.9 延迟角 30°仿真波形图 从图中可以看出波形变化不是太明显，但主要是延迟角对于停止导电角相对 较小。 当延迟角为 60°时 仿真波形及分析 从上到下八个波形依次是：交流电源两端电压；及电流 ；晶闸管电流；晶闸管 电压；输出电流；输出电压；脉冲 1；脉冲 2.
    图 1.10 延迟角 60°仿真波形图 从图中可以看出延迟角已较为明显的改变了波形的形状，在脉冲到来之前， 波形都是 0。 五、实验总结 （包括实验中遇到的问题及解决办法，实验中的收获等） 1、 实验中的一些器件不知道怎么找，在网上查及用翻译才最终找到需要的器件。 2、 第一个实验相对来说较为简单一些，更适合规范自己的仿真操作。 3、 不同的波形代表不一样的意义，只有完全懂得仿真的电路，才能轻松的完成它的仿真。
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