matlab仿真模型作业

晶闸管三相桥式整流器的仿真模型

晶闸管三相桥式整流器是交流-直流变换的一种典型变换器，应用较为广泛。三相全控桥式整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来。其功能是将三相交流电源通过三相可控的整流桥臂转换成为平均值可以控制改变的直流电源，而平均值的大小改变是通过脉冲触发器控制三组晶闸管的导通角大小来实现的。同时电路的输出情况与负载的性能相关，一般负载可能为电阻性负载，电感性负载以及带反动电动势感性负载。晶闸管三相桥式整流器是交流-直流变换的一种典型变换器，应用较为广泛。三相全控桥式整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来。其功能是将三相交流电源通过三相可控的整流桥臂转换成为平均值可以控制改变的直流电源，而平均值的大小改变是通过脉冲触发器控制三组晶闸管的导通角大小来实现的。同时电路的输出情况与负载的性能相关，一般负载可能为电阻性负载，电感性负载以及带反动电动势感性负载。

1.整流桥模型

整流桥是交流-直流变换的核心单元，在MATLAB中有通用桥臂模块，该模块有4个输入端子和两个输出端子。

1. 其中的A、B、C端子：分别为三相交流电源的相电压输入端子。

2. pulses端子：为触发脉冲输入端子，如果功率器选择为电力二极管，无此端子。

+、-端子：分别为整流器的输出和输入端子，在建模时需要构成回路。

参数：

Number of bridge arms: 桥臂数量，可以选择1、2、3相桥臂，构成不同形式的整流器。Port configuration: 端口形式，可以将A、B、C作为输入，+、-作为输出，也可反向，整流器为前者模式。

Snubber resistance Rs (ohms)：缓冲电阻

Rs,为消除缓冲电路，可将Rs参数设置为inf。

Snubber capacitance Cs (F): 缓冲电容Cs，单位F，为消除缓冲电路，可将缓冲电容设置为0，为得到纯电阻，可将电容设置为inf。

Resistance Ron (Ohms)：晶闸管的内电阻Ron,单位为欧姆。

Inductance Lon (H): 晶闸管内电感Lon,单位H，电感不能设置为0.

Forward voltage Vf (V): 晶闸管元件的正向管压降Vf,单位为V。

Measurements:测量可以选择5种形式，即None、Device voltage(装置电压)、Device currents (装置电流)、UAB UBC UCA UDC (三相电压与输出平均电压)或All voltages and currents (所有电压电流)，选择之后需要通过Multimeter (万用表模块)显示。

选择不同的功率器件参数设置和桥臂模块将会有所不同。

Ideal Switch (理想开关管) Rs、Cs、Ron

Diode(电力二极管) Rs、Cs、Ron、Lon、Vf

Thyistor (晶闸管) Rs、Cs、Ron、Lon、Vf

GTO(可关断晶闸管) Rs、Cs、Ron、Vf、Vfd、Tf、Tt

IGBT Rs、Cs、Ron、Vf、Vfd、Tf、Tt

MOSFET Rs、Cs、Ron

2. 同步脉冲触发器

同步脉冲触发器模块用于触发三相全控整流桥的6个晶闸管，同步6脉冲触发器可以给出双

脉冲，双脉冲间隔为60度，触发器输出的1-6号脉冲依次送给三相全控整流桥对应编号的6个晶闸管。如果用的是通用整流桥模块，则同步6脉冲触发器的输出端直接与三相整流桥的脉冲输入端相连接。

同步脉冲触发器包括同步电源和6脉冲触发器两个部分。6脉冲触发器模型构建是通过Extras Control blocks (附加控制模块)中的控制模块库中的Synchronized 6-Pulse Generator (6 脉冲同步触发器)来实现的。

6脉冲同步触发器有5个输入和一个输出端子

alpha_deg:此端子为脉冲触发角控制信号输入。

AB、BC、CA：三相电源的三相线电压输入、即Vab、Vbc、Vca。

Block: 触发器控制端，输入为0时开放触发器，输入大于0时封锁触发器。

Pulse: 6脉冲输出信号

Alpha_deg:脉冲触发相位角

参数设置：

Frequency of synchronization (Hz):同步电压频率。

Pulse width (degrees):触发脉冲宽度（角度）

Double pulsing: 双脉冲触发选择。

同步电源是将三相电压源的相电压转换成线电压，从而实现6脉冲触发器所需的三相线电压同步。三相线电压具体实现通过Measurements库中的V oltage Measurement模块，电压测量模块可以将电路中两个节点的电压值，并提供其他电路或者用于输出。

3其他模块

主回路负载选择，这里为了模拟直流电动机模型，选择电阻，电感与直流反电动势构成，电阻、电感模型选择RLC串联分支实现。直流反电动势通过直流电源实现，因为电流反向的原因需要将其设为负值实现反电动势功能。三相交流电源通过三个频率50Hz、幅值220V、相位滞后120度交流电压源实现。再加入相应的测量模块和输出模块

仿真实现晶闸管三相桥式整流器的仿真模型

基于PWM技术逆变器仿真

PWM技术逆变器仿真模型主要包括主电路模型和PWM信号控制两部分。主电路模型可以参照IGBT构成单相逆变器主电路实现，控制模块可以使用MATLAB中的PWM发生器实现。

1.PWM发生器

逆变器实现直流-交流的电源变换过程，而PWM（脉宽调制）技术即对脉冲宽度进行调制的技术，通过一系列的脉冲宽度进行调制，来产生所需的交流正弦波，为交流设备供电。基于PWM技术，逆变器就是通过PWM调制技术将直流电压变换成交流电源的装置。

PWM是建立基于PWM技术逆变器的控制核心部分。PWM发生器有一个输入端子和一个输出端子。Signal:当选择为调制信号内部产生模式时，无需连接此端子；当选择为调制信号外部产生模式时，此端子需要连接用户定义的调制信号。Pulses：根据选择主电路桥臂形式，