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电力电子技术


吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计





摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ ABSTRACT ……………………………………………………………………………Ⅱ 第1章 绪论…………………………………………………………………………1 1.1 设计背景………………………………

……………………………………1 1.2 设计的主要内容……………………………………………………………2 1.2.1 设计内容及技术要求…………………………………………………2 1.2.2 设计内容……………………………………………………………… 2 1.2.3 仿真任务要求………………………………………………………… 2 第2章 主电路图及器件选择………………………………………………………3 2.1.1 三相全控桥的工作特点………………………………………………4 2.1.2 电阻负载时的波形分析……………………………………………… 4 2.1.3 阻感负载时的波形分析……………………………………………… 6 2. 2 参数计算……………………………………………………………………8 2.2.1 整流变压器的选择……………………………………………………8 2.2.2 晶闸管的选择………………………………………………………… 9 第 3 章 仿真电路及参数设置……………………………………………………10 3.1 三相桥式整流电路仿真…………………………………………………10 3.2 MATLAB 建模………………………………………………………………11 3.2.1 电源参数设置………………………………………………………11 3.2.2 同步脉冲触发模块参数设置………………………………………11 3.2.3 通用三相整流桥参数设置…………………………………………12 3.2.4 常数模块参数设置…………………………………………………12 第 4 章 三相桥式整流电路输出波形……………………………………………14 4.1.1 阻感负载情况的输出波形…………………………………………14 4.1 输出波形图……………………………………………………………… 14 2.1 三相全控桥的工作原理………………………………………………… 3

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4.1.2 电阻负载情况时的输出波形………………………………………15 结论…………………………………………………………………………………18 致谢 ……………………………………………………………………………… 19 …………………………………………………………………………20 参考文献

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三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛 的应用。本文通过对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上,结合全控整流电 路理论基础,采用 Matlab 的仿真工具 Simulink 建立了基于 Simulink 的三相桥式 全控整流电路的仿真模型, 并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研 究。通过仿真分析也验证了本文所设计建模型的正确性。

关键词:全控整流电路;Simulink 仿真;建模;电力电子

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ABSTRACT
three phase bridge rectifier circuit in modern power electronics technology has a very important role and a wide range of applications. Based on the basis of the analysis of three-phase full bridge controlled rectifier circuit theory, combined with the full controlled rectifier circuit theory, establish the simulation model based on Simulink of three-phase full bridge controlled rectifier circuit, and the resistor load working condition simulation analysis and research is carried out using MATLAB simulation tool Simulink. The correctness of the proposed model is verified by the simulation analysis

Keywords: full controlled rectifier circuit; Simulink simulation; modeling; power electronics

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2015-2016 学年第二学期电气信息工程系课程设计任务书

第一章
1.1 设计背景





电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化, 医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入 21 世纪后电力电子技术的应 用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应 用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总 电能的一半以上。 目前, 各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采 用不可控整流或相控整流电路。这类整流电路结构简单,控制技术成熟,但交流 侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流。据估计,在发达国家有 60% 的电能经过变换后才使用,而这个数字在本世纪初达到 95%。 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户 最终使用的电能中,有 60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处 理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不 夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。 而电能的传输中,直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电 端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电 压等级的直流电源供电。 通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管 整流电源, 现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作 电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中, 以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高, 现在已逐渐取代了线性电源。 因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电 源, 所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。近年发展起来的柔性交流输 电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。 随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机 励磁系统等领域的应用日益广泛。 常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电 路、 三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路,由于整流电路涉及到交流 信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件, 采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。MATLAB 提供的可视化仿真工具 SIMULINK 可直接建立电路仿真模型, 随意改变仿真参数, 并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。本文利 用 SIMULINK 对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故
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