电力电子仿真实验报告

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

-----电力电子仿真

班级: 08自动化

姓名1: 杨胜云 0815321035

姓名2:

指导老师: 梅小华

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

带阻感负载的单项调压电路的阻抗角φ=arctan(wL/R).如果用导线把晶体管完全短接,稳态时负载电路应是正弦波,其相位滞后于电源电压u1的角度为φ.在用晶体管控制时由于只能 通过触发延迟角推迟晶体管的导通,所以晶体管的触发脉冲应在电流过零之后,而无法使其超前.把α=0时刻仍定在电压过零时刻,显然,阻感负载下α的异响范围为φ

≤α≤∏. 2．1电压电流分析

由晶闸管组成的交流电压控制电路，nJ以方便地调节输出电压的有效值，结构简单、成本低廉。图1示出R—L负载的单相交流调压电路及其电压 电流波形，该电路用2套触发装置触发2个晶闸管，负载阻抗φ=arctan(wL/R).)。当移相角α>φ刚io既不连续，义非正弦。

当“α=φ”时，负载电流成为

图表 1

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

完全的正弦波。

当“α<φ”时，分2种情况：①晶闸管门极用窄脉冲触发，若先触发vTl且“α<φ，则vL导通角θ>∏"，如果触发脉冲的宽度<α+θ一(∏+a)= θ-∏”，则当vTl的电流下降到零时，vT2的门极脉冲已经消失而无法导通，这样输出电流将如同半波整流，变成直流。②晶闸管门极用宽脉冲或脉冲列触发：则经过一段时间的过渡过程后，电路达到稳定状态，也即使电路工作在“α=φ”时的状态。

2．2谐波分析

电流只含3、5、7···等次谐波，陋次数的增加，谐波含量减少；和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含鼍少一些；“α角相同时，随φ的增大，谐波含量有所减少。φ=O时谐渡变化曲线见图2。

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

图表 2 φ=0时谐波变化曲线

2.3单相交流调压电路仿真

用simulink

的建模如图4

所示，品闸管模块并联r阻容缓冲电路(具体参数为): R=1, L=0.002 , 计算的 φ=32度. R1=0.001, lon=0, Vf=0.8, Io=0, Rs=10. Cs=4e-6, 电源电压：交流100V/50Hz

图表 3

基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真

(1) a=30

脉冲参数

u1,uG1,ug2,io,uo, uvt波形

由图可知,当α≤φ时,由于指数分量衰减到零后VT1和VT2的导通时间趋近于∏. I0的一个分量为正弦稳态分量,另一个为指数衰减分量.

(2) a=60

脉冲参数

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u1,uG1,ug2,io,uo, uvt波形

(3) a=90

度

脉冲参数

u1,uG1,ug2,io,uo, uvt.

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(4) 120度

脉冲参数

u1,uG1,ug2,io,uo, uvt波形

(5) 150度

脉冲参数

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u1,uG1,ug2, uo, io, uvt

从波形可看出，随着开通角α的增大，负载电压逐渐降低，达到调节灯光的目的。α的移相范围为0≤α≤π。