三相交流調(diào)壓星型聯(lián)結(jié)阻感負(fù)載電路

編號： 電氣信息工程學(xué)院 大作業(yè)/論文 08 — 09 學(xué)年第 1 學(xué)期 課程名稱 電力電子技術(shù) 專業(yè)（方向）電氣工程及其自動化（師范） 班 級 06 電氣 姓 名 陳 琪 學(xué) 分 2 學(xué)時(shí) 32 主講教師 邢紹邦 備 注 關(guān)鍵詞： 三相交流調(diào)壓星型聯(lián)結(jié)阻感負(fù)載電路 摘要：把兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，通過對晶閘管的控制就可以 控制交流電力。在每半個(gè)周波內(nèi)通過對晶閘管開通相位的控制，可以方便的調(diào)節(jié) 輸出電壓的有效值，這種電路稱為交流調(diào)壓電路。輸入的是交流電壓，而輸出電 壓波形是交流電源電壓波形的一部分，并且是可調(diào)的，這樣輸出電壓的有效值就 成為可調(diào)。一般交流調(diào)壓電路采用的是可控硅控制，其觸發(fā)方式有兩種：過零觸 發(fā)和移相觸發(fā)。 三相交流調(diào)壓, 星型聯(lián)結(jié), MATLAB, 阻感負(fù)載 Abstract: Counter-parallel connects after two thyristors in the alternating-current circuit, through the control may control the exchange electric power to the thyristor. In every half cycle through to the thyristor clear phase control, the adjustment output voltage effective value which may facilitate, this kind of electric circuit is called the exchange accent to press the electric circuit.Inputs is the alternating voltage, but the output voltage profile is an alternating current supply voltage waveform part, and is adjustable, such output voltage effective value becomes adjustable.The general exchange accent presses the electric circuit to use is the silicon-controlled rectifier control, its triggering way has two kinds: Zero crossing triggering and phase shifting triggering. Key word: The three-phase AC adjusts the pressure, the star joint, MATLAB, anti- feeling load 、 三相交流調(diào)壓電路的原理 交流調(diào)壓器應(yīng)采用寬脈沖進(jìn)行觸發(fā)。實(shí)驗(yàn)裝置中使用后沿固定、前沿可變的 寬脈沖鏈。實(shí)驗(yàn)電路如下： 電阻電感性負(fù)載 三相交流調(diào)壓實(shí)驗(yàn)的電路圖 三相交流調(diào)壓器的觸發(fā)信號應(yīng)與電源電壓同步，其控制角是從各自的相電壓 過零點(diǎn)開始算的?！?】它由三個(gè)單相晶閘管交流調(diào)壓器組合而成，三相負(fù)載接成 Y 形，公共點(diǎn)為三相調(diào)壓器中線，其工作原理和波形與單相交流調(diào)壓相同，圖中 晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通的順序?yàn)閂T1TVT2T— VT6。由于存在中性線，每一相可以作 為一個(gè)單相的調(diào)壓器單獨(dú)分析，各相負(fù)載電壓和電流僅與本相的電源電壓、負(fù)載 參數(shù)及控制角有關(guān)。 整流電壓平均值的計(jì)算分兩種情況： （D a<30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有 U 二丄 J 曽+J2U sin otd（ot）= ^Iu cos a = 1.17U cos a 0 2兀匹+a 2 2兀 2 2 可6 當(dāng)a=0時(shí)，U 最大，U 二 1.17U 0 0 2 (2) 當(dāng)a>30時(shí),負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有 U =丄廣 <2U sin®td (®t) = ^ilu 0 2兀九+a 2 2兀 2 6 1 + cos( — + a) =0.675U 1 + cos( — + a) _ 6 _ 2 _ 6 _ 負(fù)載電流平均值為 I = 0 R p 晶閘管承受的最大反向電壓為U =邁X誇U = 2.45U RM 2 2 U V2U FM 二 2 由于晶閘管陰極與零線間的電壓即為整流輸出電壓 U ，其最小值為零，而晶 0 閘管陽極與零線間的最高電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，因此晶閘管與陰極 間的最大正向電壓等于變壓器二次相電壓的峰值。 為了保證三相交流調(diào)壓電路的正常工作，其晶閘管的觸發(fā)系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要 求： 1、 在三相電路中至少有一相正向晶閘管與另一相反向晶閘管同時(shí)導(dǎo)通。 2、 為了保證電路起始工作時(shí)兩個(gè)晶閘管能同時(shí)導(dǎo)通，并且在感性負(fù)載和控制 角較大時(shí)，也能使不同相的正、反兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，要求采用寬脈沖， 或者雙窄脈沖觸發(fā)電路。 3、 各觸發(fā)信號應(yīng)與相應(yīng)的交流電源電壓相序一致，并且與電源同步。 二、 實(shí)驗(yàn)仿真 在電腦上啟動MATLAB6.5,進(jìn)入SIMULINK后新建文檔，繪制三相交流調(diào)壓系 統(tǒng)模型，如下圖所示，雙擊各模塊，在出現(xiàn)的對話框設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。 參數(shù)設(shè)置如下： (1)交流電壓源的參數(shù)設(shè)置 設(shè)置交流峰值為100V、頻率為50Hz (2) 晶閘管的參數(shù)設(shè)置 R =0.001 Q , L =0H, V =0.8, R =500 0 , C =250e-9 (250 x 10-9)F n on f s s (3) 負(fù)載的參數(shù)設(shè)置 R=4500,L=0.1H,C=inf (4) 脈沖的發(fā)生器模塊的參數(shù)設(shè)置 頻率設(shè)置為 50Hz, 脈沖寬度為 2% 當(dāng)a =0° 時(shí),Pulsel 為 0s, Pulse2 為 0.01s, Pulse3 為 0.0067s, Pulse4 為 0.0167s, Pulse5 為 0.0132s, Pulse6 為 0.0232s。 當(dāng)a =30° 時(shí)，Pulsel 為 0.033s, Pulse2 為 0.0133s, Pulse3 為 0.0099s, Pulse4 為 0.0199s, Pulse5 為 0.0165s, Pulse6 為 0.0265s。 設(shè)置好各參數(shù)的模塊后, 即可進(jìn)行仿真. 仿真的結(jié)果如下圖所示： (1)控制角為 0°時(shí) (2)控制角為 30°時(shí) 三、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果驗(yàn)證與分析 1、理論值與實(shí)際值相比較 a < 30 o 時(shí)，U = 1.17U cos a 02 當(dāng) a =0 °時(shí)， U =1.17 U 02 因?yàn)橐阎斎雞 =ioov，所以 2 U = u / V! x 1.17=82.73V 0 2 由實(shí)驗(yàn)仿真可以直接讀出U的值為100V 0 誤差為 o =100-82.73 x 100%=17.27% 100 當(dāng)a =30°時(shí)，輸入U(xiǎn)還是100V沒變，則 2 U = u x 1.17 cos a =101.35V 02 由仿真讀出 U 的結(jié)果為 100V 0 誤差為 o =|100-101.35 | x 100%=1.35% 100 2、誤差分析 由理論值和實(shí)際值相比較可以看出電路還存在一定的誤差，這可能是由于器 件參數(shù)選擇不準(zhǔn)確，讀數(shù)不精所造成的。但是，理論值已經(jīng)近似等于了實(shí)際值， 實(shí)驗(yàn)正確。 四、 結(jié)論 MATLAB的SIMULINK電力系統(tǒng)工具箱是以SIMULINK為運(yùn)行環(huán)境,涵蓋了電路、 電力電子、電氣傳動和電力系統(tǒng)等電工學(xué)科中常用的基本元件和系統(tǒng)的仿真模型。 【2】通過相關(guān)軟件的研究進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了交流調(diào)壓電路的工作原理。通過 對理論值和實(shí)驗(yàn)值的比較,進(jìn)一步驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。 交流調(diào)壓電路廣泛運(yùn)用于燈光控制及異步電動機(jī)的軟啟動,也用于異步電動 機(jī)調(diào)速。在供電系統(tǒng)中,這種電路還常用于對無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)?！?】 在交流電控制電路中,重點(diǎn)會介紹采用相位控制方式的交流調(diào)壓電路,因此 我們要掌握好這門技術(shù)的運(yùn)用,在日后的工作和生活中,對我們會大有幫助。 參考文獻(xiàn)： 【1】林偉，臧小惠，基于MATLAB的三相交流調(diào)壓電路仿真與研究J〕中國科 技信息，2007，（20） 【2】李翔，基于晶閘管三相三線交流調(diào)壓電路分析與仿真 J〕皖西學(xué)院學(xué)報(bào), 2006，（4） 【3】王兆安，黃俊，電力電子技術(shù)［M］，機(jī)械工業(yè)出版社，2000