三相交流调压星型联结阻感负载电路

编号：

电气信息工程学院 大作业/论文

08 — 09 学年 第 1 学期

课程名称 电力电子技术 专业(方向) 电气工程及其自动化(师范) 班 级 06 电气 姓 名 陈 琪 学 分 2 学 时 32 主讲教师 邢绍邦 备 注

电力电子课题仿真论文

三相交流调压星型联结阻感负载电路

摘要：把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以

控制交流电力。在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便的调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。输入的是交流电压，而输出电压波形是交流电源电压波形的一部分，并且是可调的，这样输出电压的有效值就成为可调。一般交流调压电路采用的是可控硅控制，其触发方式有两种：过零触发和移相触发。

关键词：三相交流调压, 星型联结, MATLAB, 阻感负载

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

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一、 三相交流调压电路的原理

交流调压器应采用宽脉冲进行触发。实验装置中使用后沿固定、前沿可变的宽脉冲链。实验电路如下：

Vt1RP1LD1vt3vt4vt6vt5I0U0RP2LD2RP3电阻电感性负载 vt2LD3

三相交流调压实验的电路图

三相交流调压器的触发信号应与电源电压同步，其控制角是从各自的相电压过零点开始算的。【1】它由三个单相晶闸管交流调压器组合而成，三相负载接成Y形，公共点为三相调压器中线，其工作原理和波形与单相交流调压相同，图中晶闸管触发导通的顺序为VT1VT2…VT6。由于存在中性线，每一相可以作为一个单相的调压器单独分析，各相负载电压和电流仅与本相的电源电压、负载参数及控制角有关。

整流电压平均值的计算分两种情况：

（）130时，负载电流连续，有15636U02U2sintd（t）U2cos1.17U2cos2263当0时，U0最大，U01.17U2

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（2）当>30时,负载电流断续,晶闸管导通角减小,此时有1322Usintd（t）U1cos()0.675U1cos()222262663负载电流平均值为UI00RPU0晶闸管承受的最大反向电压为URM23U22.45U2UFM=2U2由于晶闸管阴极与零线间的电压即为整流输出电压U0，其最小值为零，而晶闸管阳极与零线间的最高电压等于变压器二次相电压的峰值，因此晶闸管与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值。

为了保证三相交流调压电路的正常工作，其晶闸管的触发系统应满足下列要求：

1、在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通。 2、为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时导通，并且在感性负载和控制

角较大时，也能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通，要求采用宽脉冲，或者双窄脉冲触发电路。

3、各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致，并且与电源同步。

二、 实验仿真

在电脑上启动MATLAB6.5，进入SIMULINK后新建文档，绘制三相交流调压系统模型，如下图所示，双击各模块，在出现的对话框设置相应的参数。

实验仿真的接线图

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参数设置如下：

(1)交流电压源的参数设置

设置交流峰值为100V、频率为50Hz （2）晶闸管的参数设置

Rn=0.001,Lon=0H, Vf=0.8, Rs=500,Cs=250e-9（25010-9）F

(3)负载的参数设置 R=450,L=0.1H,C=inf

(4)脉冲的发生器模块的参数设置 频率设置为50Hz,脉冲宽度为2%

当=0°时,Pulse1为0s, Pulse2为0.01s, Pulse3为0.0067s, Pulse4为0.0167s, Pulse5为0.0132s, Pulse6为0.0232s。

当=30°时,Pulse1为0.033s, Pulse2为0.0133s, Pulse3为0.0099s, Pulse4为0.0199s, Pulse5为0.0165s, Pulse6为0.0265s。 设置好各参数的模块后,即可进行仿真.

仿真的结果如下图所示：

(1)控制角为0°时

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(2)控制角为30°时

三、 实验结果结果验证与分析

1、理论值与实际值相比较

30o时，U0=1.17U2cos

当=0°时，U0=1.17U2

因为已知输入U2=100V，所以

U0=U2/21.17=82.73V

由实验仿真可以直接读出U0的值为100V 误差为=

100-82.73100100%=17.27%

当=30°时，输入U2还是100V没变，则

U0=U21.17cos=101.35V

由仿真读出U0的结果为100V 误差为=|100-101.35100|100%=1.35%

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2、误差分析

由理论值和实际值相比较可以看出电路还存在一定的误差，这可能是由于器件参数选择不准确，读数不精所造成的。但是，理论值已经近似等于了实际值，实验正确。

四、 结论

MATLAB的SIMULINK电力系统工具箱是以SIMULINK为运行环境，涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统的仿真模型。【2】通过相关软件的研究进行仿真分析，验证了交流调压电路的工作原理。通过对理论值和实验值的比较，进一步验证了仿真结果的正确性。

交流调压电路广泛运用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。在供电系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。【3】

在交流电控制电路中，重点会介绍采用相位控制方式的交流调压电路，因此我们要掌握好这门技术的运用，在日后的工作和生活中，对我们会大有帮助。

参考文献：

【1】林伟，臧小惠，基于MATLAB的三相交流调压电路仿真与研究〔J〕，中国科技信息，2007，（20）

【2】李翔，基于晶闸管三相三线交流调压电路分析与仿真〔J〕，皖西学院学报，2006，（4）

【3】王兆安，黄俊，电力电子技术[M]，机械工业出版社，2000

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