整流電是將交流電能轉(zhuǎn)變成直流電能的一種電,它通常由變壓器、整流主電、濾波器等組成,廣泛用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速、發(fā)動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電鍍、電解等領(lǐng)域,而單相橋式全控整流電就是單相整流電中應(yīng)用較多的一種電。本文所介紹的就是單相橋式全控整流電的工作原理和它在
單相橋式全控整流電圖(帶電阻性負(fù)載)如圖1所示,電由交流電源u1、整流變壓器T、晶閘管VT1~4、負(fù)載R以及觸發(fā)電組成。其中晶閘管VT1和VT4、晶閘管VT2和VT3各組成一對(duì)橋臂,又由于晶閘管具有單向可控導(dǎo)電性能,所以在變壓器的二次電壓u2的正半周,晶閘管VT1和VT3被觸發(fā),負(fù)半周時(shí)晶閘管VT2和VT3被觸發(fā)。在u2的正半周時(shí)(a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位),如果4個(gè)晶閘管都不導(dǎo)通,負(fù)載電流id為0,負(fù)載電壓也為0,VT1、VT4承受電壓u2,設(shè)VT1和VT4的漏電阻相等,則各承受u2的一半。若在觸發(fā)角處給VT1和VT4。加觸發(fā)脈沖,VT1和VT4導(dǎo)通,電流從電源a端經(jīng)VT1、R、VT4流回電源b端。當(dāng)u2過0的時(shí)候,流過晶閘管的電流也降到0,VT1和VT4關(guān)斷。
在u2的正半周時(shí),仍在觸發(fā)延遲角的處觸發(fā)延遲VT2和VT3(VT2和VT3的=0處為wt=),VT2和VT3導(dǎo)通,電流從電源b端流出,經(jīng)VT3、R、VT2流回電源a端。到u2過0時(shí),電流又降為0,VT2和VT3關(guān)斷。此后又是VT1和VT4導(dǎo)通,如此循環(huán)工作下去。
/Simulink的建模與仿線 單相橋式電的仿真模型單相橋式全控整流電主要由交流電源、晶閘管、RLC負(fù)載等構(gòu)成,其在MATLAB/Simulink仿線所示。由于在SIMULINK庫(kù)中沒有專用的單相橋式整流電的觸發(fā)模塊,這里用三相橋的觸發(fā)器(Synchronized 6-pulse Generator)來產(chǎn)生晶閘管VT1、VT4和VT2、VT3的觸發(fā)脈沖,如圖4所示,用電壓測(cè)量取得變壓器二次電壓信號(hào)作為觸發(fā)器的同步信號(hào),信號(hào)從觸發(fā)器AB端輸入,觸發(fā)器的BC、CA端和Block端用模塊置“0”,Synchronized 6-pulse Generator產(chǎn)生6觸發(fā)信號(hào),通過Demux分解并與變壓器的二次電壓的相位比較,圖4上為變壓
器二次電壓波形,中間為第6觸發(fā)脈沖,下為第4觸發(fā)脈沖,此脈沖信號(hào)與正弦信號(hào)比較的時(shí)候,這二信號(hào)可以滿足單相橋的觸發(fā)和移相控制要求,因此將第6觸發(fā)脈沖連接VT1和VT4控制板,第4觸發(fā)脈沖連接VT2和VT3控制板。
(7)系統(tǒng)仿線,可變步長(zhǎng),仿線 仿線為電阻性負(fù)載時(shí)的電壓和電流輸出波形,圖6~8為阻感負(fù)載時(shí)的電壓和電流的輸出波形。圖3和圖4波形表明電壓和電流都是脈動(dòng)的,電源的交流電經(jīng)過整流器后成為了直流電,實(shí)現(xiàn)了整流的功能,波形呈現(xiàn)周期性正弦半波,整流后的電壓和電流形狀相似。圖3、圖4和圖5的電壓電流波形已隨控制角變化,隨著控制角的增加,輸出電壓的平均值減小,輸出電流也隨之下降。圖6~圖相比較圖3~5,整流輸出電流脈動(dòng)明顯小,說明輸出電感具有濾波的作用。