基于Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真

南曩工科技２００７年第２期　技术研发　基于Ｓ　ｉ　ｍ　ｕ　ｌ　ｉ　ｎ　ｋ的三相桥式全控整流电路的建模与仿真　臧小惠　（常州轻工职业技术学院电子电气工程系）　摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，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建模型的正确性　关键词Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建模仿真三相桥式全控整流　对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负　载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。故在负载容量　较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。三相或多相电源可控　整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控　制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。　本文在Ｓｉｍｕｌｉｎｋｔ＃ｊ真环境下，运用Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂｌｏｃｋｓｅｔ的各　种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿　真研究。　１　三相桥式全控整流电路的工作原理　三相桥式全控整流电路拓扑结构如图ｌ所示。它通过对两组桥　臂晶闸管元件的有序控制，即共阴极组中与ａ、ｂ、ｃ三相电源相接　的三个晶闸管分别为ＶＴ．　ＶＬ、Ｖ　，共阳极组中与ａ、ｂ、ｃ三相　电源相接的三个晶闸管分别为Ｖ４、ＶＴ。、ＶＴ＾。它们可构成电源系　统对负载供电的６条整流回路，各整流同路的交流电源电压为两元　件所在的相问的线电压。　●　图１三相桥式全控整漉电路拓扑结构　２基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．￣．相桥式全控整流电路的建模　在ＳｉｍｔｉｌｉＩＩｌ【环境下，运用Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂｌｏｃｋｓｅｔｌ￣各种元件模　型建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型，仿真结构如图２所　示：　图２三相桥式全控整流电路仿真模型　３　基于Ｓｉｍｕｎｎｋ三相桥式全控整匀ＩＥ电路的仿真分析　由理论分析可知，设触发角为ａ，负载为电阻性负载。　（１）当ｏ≤口ｓ６０ｏ。负载电流是连续的。　．　（２）当ａ＞６ｏｏ时，负载电流为不连续。　（３）如果触发角口继续增大至１２Ｗ，则整流输出电压将全为　零，其平均值也为零，理论上分析带电阻负载时的三相桥式全控整　流电路口角的移相范围为１２０￣。　在建立三相桥式全控整流电路模型的基础上，对以上三种情况　分别进行了仿真分析。　本文对在０ｓ口ｓ　６０￣的情况下，三相桥式全控整流电路的工作　方式进行了仿真分析，此处给出了ａ＝￣Ｏｏ时的三相桥式全控整流　电路的仿真波形，如图３所示。当口＝３０￣时，有仿真波形可以看　出，负载电流是连续的。同时可以看出，交流回路中如果没有电感　来抑制电流的变化，在晶闸管导通瞬间会形成冲击电流　图３　口＝３　时的三相桥式全控整流电蓐的仿真波形　本文对在ａ＞６０￣的情况下，三相桥式全控整流电路的工作方　式进行了仿真分析，此处给出了口＝９００时的三相桥式全控整流电路　的仿真波形，如图４所示。有仿真波形可以看出，负载电流是不连　续的。　图４　口＝９　时的三相桥式全控整流电蓐的仿真波形　当触发角口＝ｌ２００时，如图５可知，整流输出电压波形将全为　零，其平均值也为零，可见带电阻负载时三相桥式全控整流电路口　角的移相范围是１２０￣。　图５　口＝１２０￣时的三相桥式全控整流电蓐的仿真波形　４结论　本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，利用　ＭＡＴＬＡＢ面向对象的设计思想和电气元件的仿真系统，建立了基　于Ｓｉｍｕｌｉｎ￣三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行了仿　真研究。在对三相桥式全控整流电路带电阻负载时的工作情况进行　仿真分析的基础上．验证了当触发角０ｓ口ｓ　６０￣，负载电流是连续　的；当ａ＞６０￣时，负载电流不连续；同时也验证了三相桥式全控　整流电路触口发角的移相范围是１２００。通过仿真分析也验证了本文　所建模型的正确性。　参考文献　【１】王沫然．Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　４建摸及动态仿真【Ｍ】．电子工业出版社，　２００２，１　【２】黄忠霖．控制系统ＭＡＴＬＡＢ计算及仿真．北京：国防工业出版　社．２００１　【３】王兆安．电力电子技术【Ｍ】．北京：机械工业出版社．２０００　作者简介减小惠（１９８０一）．江苏省常州市人，硕士．主要研　究方向为电力电子及电气传动。　ｆ收稿日期：２００６・１２・２７）