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基于MATLAB的单相全控桥式电感性负载电路的仿真研究

2015-12-08谭汉洪陈德根

科技与创新 2015年23期

谭汉洪 陈德根

摘 要:利用MATLAB7.0的Simulink电力系统仿真模型仿真研究可控整流电路,给出单相全控桥式电感性负载电路(接续流二极管)的理论分析波形图,并提供该电路的MATLAB仿真模型图。得到仿真波形图之后,对比、分析了仿真波形图与理论波形图。

关键词:Simulink;单相全控桥式电路;电感性负载电路;仿真模型图

中图分类号:TM461 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.008

可控整流电路是电力电子技术中最重要的一部分,也是应用最广泛的电路之一。它不仅被应用于一般工业中,也被广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统和能源系统等其他领域。可控整流电路的内容大多涉及电力电子器件的分析和大量的计算、电能变换的波形分析、测量与绘制等,这些工作特别适合使用MATLAB。

1 理论分析

为了扩大移相范围,使ud波形不出现负值且输出电流更加平稳,可以在负载两端并接续流二极管。单相全控桥式电感性负载的电路原理如图1所示。

由理论分析可知,单相全控桥式电阻负载的电路(接续流二极管)理论波形如图2所示。ud为负载R两端的电压,id为负载电流,iT1为流过晶闸管VT1和VT3的电流,iT2为流过晶闸管VT2和VT4的电流,iD为流经续流管VD的电流。

2 仿真波形

在设置脉冲信号发生器的参数时,当α=45°时 ,Pulse1的相位延迟Phase Delay应设置为0.002 5 s,Pulse2的相位延迟Phase Delay应设置为0.01 s+0.002 5 s=0.012 5 s,因为正负两半波要间隔半个周期,即0.01 s。

当晶闸管的控制角α=45°时,单相全控桥式电阻负载的电路仿真波形如图3所示。在图3中,自上而下依次为iT1,iT2,iD,id,ud瞬时波形。iT1为流经晶闸管VT1和VT3的电流,iT2为流经晶闸管VT2和VT4的电流,iD为流经续流管VD的电流,id为负载电流,ud为负载两端电压。

3 结论

由仿真结果可知,单相全控桥式电阻负载电路(接续流二极管)的ud波形与电阻性负载相同。负载电流id是由晶闸管VT1和VT3、VT2和VT4以及VD轮流导通形成的。仿真结果与理论分析一致,仿真结果验证了理论分析。虽然电力系统仿真模型不是真实的物体,它只是实际物体的图形化模型,但是,它具有实际物体的物质属性和特征。这种实体图形化模型的仿真具有实用价值,而且成本比较低,非常简单、方便。

〔编辑:白洁〕

Abstract: In this paper, the Simulink power system simulation model simulation of the MATLAB7.0 control rectifier circuit, the single-phase full control bridge electric inductive load circuit (continuous flow diode) theory analysis of the waveform, and provide the circuit MATLAB simulation model. After get the simulation waveform, this paper compares and analyzes the simulation waveform and the theoretical waveform.

Key words: Simulink; single phase full control bridge circuit; inductive load circuit; simulation model