1、運控晶閘管三相實驗式整流實驗（大電感負載）院系 自動化學院專業 自動化班級 1203 班學號 U201214529原理電路ug1. ug6同步脈沖發生器指令idVT1VT3VT3電壓相位相序檢測iaLabudcVT4 ucua220VubR1VT6VT2R2晶閘管三相可控整流電路框圖輸入三相交流電，額定電壓 380 伏（相電壓 220 伏），額定頻率 50Hz，星型聯接。輸入變壓器可省略。為便于理解電路原理，要求用 6 只晶閘管搭建實驗內容。1、 根據原理框圖構建模型。所需元件參考下表：元件庫：Simulink Library Browser示波器Simulink/sink/Scope要觀察到

2、整個時間段的結果波形必須取消對輸出數據的 5000 點限制。要觀察波形的 FFT 結果時，使能保存數據到工作站。結束后即可點擊模型左上方 powergui 打開 FFT 窗口，設定相關參數：開始時間、分析波形的周期數、頻率、最大頻率等后，點 Display 即可看到結果。交流電源 SimPowerSystems/Electrical Sources/AC Voltage Source設定頻率、幅值、相角 ，相位依次滯后 120 度。晶閘管SimPowerSystems/Power Electronics/Thyristor6 脈沖觸發器 SimPowerSystems/Extra Librar

3、y/Control Blocks/Synchronized 6-Pulse Generator設定為 50Hz，雙脈沖利用電壓檢測構造線電壓輸入。Block 端輸入常數 0.輸出通過信號分離器分為 6 路信號加到晶閘管門極，分離器輸出脈沖自動會按順序從 1 到 6 排列，注意按號分配給主電路對應晶閘管。電阻、電容、電感 SimPowerSystems/Elements/Series RLC Branch設定參數負載切換開關 SimPowerSystems/Elements/Breaker設定動作時間信號、分離 Simulink/Signal Routing/Demux,Mux電流分解 SimP

4、owerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete Fourier設定輸出為 50Hz，SimPowerSystems/Extra Library/Discrete Measurements/Discrete RMS value設定為 50Hz有效值位移功率因數計算 Simulink/User-Difined Functions/Fcn將度轉換為弧度后計算余弦0常數 Simulink/Sources/Constant增益Simulink/Math Operations/Gain乘除運算 Simulink/Math/Divide顯示

5、Simulink/sinks/Display電壓檢測 SimPowerSystems/Measurements/Voltage Measurement電流檢測 SimPowerSystems/Measurements/Current Measurement2、 帶阻感負載，電感 0.1H, 設定觸發角為 30 度：起動時基本負載 20 歐，0.3 秒后并聯一個 2 歐姆電阻。設定：Configuration Parameters/Solver options Type Variable-stepSolver Ode23sMax step size 1e-6Relative tolerance

6、1e-5，其它不變時間 0.6 秒。分析下列波形：1） 輸入相電壓、相電流；2） 輸出電流（濾波前、后；突加負載前后）、輸出電壓；3） 1 號晶閘管電壓、電流；4） 輸入電流的有效值、輸入電流檢測元件自動檢測、計算。幅值、相角和輸入功率因數?？梢岳脦熘邢鄳?） 輸出電壓平均值在輕載和重載下的穩態值。6） 將功率因數、輸出電壓平均值與公式計算的理論值比較。3、 改變觸發角大于 60 度，重復以上實驗，分析實驗結果。4、 將電感減小到 1mH,重復上述實驗，分析與大電感時的異同。參考模型1+v-VTpow erguiia+v-uai-+ia1Scope2T1 T3 T5 i+0.1Hia-ia

7、20220VT6 cosT4 T2 2-K-Gain1PFDivide30alpha_degmagnitude signalangle+i11vAB-FourierBClsesangleCAsignal rmsI1BlockRMS晶閘管三相大電感負載模型2ggkkaaggkkaaggkkaa033.43-23.2640.060.7787Fcn0.9187ud+ v-+-vpu+-vf(u)Continuous實驗說明：1.由于中的觸發角定義與課本中定義不同，相差 30°。因此，當題目中要求觸發角為 30°時，實驗中應為 60°，題目中要求觸發角為 60°

8、時，實驗中應為 90°。2.實驗中要求開關在 0.3s 后閉合，實現大小電阻的切換，但是由于串入開關后，大小電阻切換后的數據不好截屏顯示，因此在本實驗中，時間均為 0.6s。將大小電阻的切換進行，3.輸入相電壓有效值為 220V。波形與數據分析：1.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 30°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）輸出電壓，輸出電流波形如下：（上為電壓，下為電流）31 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）經得到如下數據：4經過，可得知：輸入電流的有效值為：12.65A輸入電流的幅值為：17.27A輸入電流的相角為：-29.81

9、76;輸入功率因數為：0.8679 輸出電壓平均值為：313.5V 數據分析：理論輸出電壓平均值為：315.2V 誤差：(315.2-313.5)/315.2=0.54%理論功率因數為：0.866誤差：（0.8679-0.866）/0.866=0.22%可知，在誤差的范圍內，實驗結果可靠。2.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 30°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）5輸出電流，輸出電壓波形如下：（上為電壓，下為電流）電壓后半段放大圖如下所示：61 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）經得到如下數據：經過，可得知：7輸入電流的有效值為：130A輸入電流

10、的幅值為：189.9A輸入電流的相角為：-29.98°輸入功率因數為：0.8663 輸出電壓平均值為：313.2V 數據分析：理論輸出電壓平均值為：315.2V 誤差：（315.2-313.2）/315.2=0.63%理論功率因數為：0.866誤差：（0.8663-0.866）/0.866=0.03%可知，在誤差的范圍內，實驗結果可靠。3.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 60°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）輸出電壓，輸出電流波形如下：（上為電壓，下為電流）8電壓后半段放大圖如下所示：1 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）9經得到如下

11、數據：經過，可得知：輸入電流的有效值為：7.295A輸入電流的幅值為：9.917A輸入電流的相角為：-59.59°輸入功率因數為：0.5067 輸出電壓平均值為：180.3V 數據分析：理論輸出電壓平均值為：182V 誤差：(182-180.3)/182=0.93%理論功率因數為：0.5誤差：（0.5067-0.5）/0.5=1.34%可知，在誤差的范圍內，實驗結果可靠。4.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 60°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）1輸出電壓，輸出電流波形如下：（上為電壓，下為電流）電壓放大后如下所示：1 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上

12、為電壓，下為電流）1經得到如下數據：經過，可得知：輸入電流的有效值為：74.53A輸入電流的幅值為：109.2A輸入電流的相角為：-59.97°輸入功率因數為：0.5009 輸出電壓平均值為：180.1 數據分析：理論輸出電壓平均值為：132V1誤差：(182-180.1)/182=1.04%理論功率因數為：0.5誤差：（0.5009-0.5）/0.5=0.18%可知，在誤差的范圍內，實驗結果可靠。將電感減小至 1mH，重復實驗，波形與數據分析如下：5.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 30°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）輸出電壓，輸出電流波形如下：

13、（上為電壓，下為電流）1電壓放大后如下所示：1 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）1經得到如下數據：經過，可得知：輸入電流的有效值為：12.91A 輸入電流的幅值為：17.33A輸入電流的相角為：-26.96° 輸入功率因數為：0.8914輸出電壓平均值為：313.5V 數據分析：理論輸出電壓平均值為：315.2V 誤差：(315.2-313.5)/315.2=0.54%理論功率因數為：0.866誤差：(0.8914-9-0.866)/0.866=2.93%6.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 30°1輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）輸

14、出電壓，輸出電流波形如下：（上為電壓，下為電流）電壓放大后如下所示：11 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）經得到如下數據：經過，可得知：輸入電流的有效值為：140.5A輸入電流的幅值為：190.7A輸入電流的相角為：-29.24°輸入功率因數為：0.8727 輸出電壓平均值為：313.2V 數據分析：理論輸出電壓平均值為：315.2V 誤差：(315.2-313.2)/315.2=0.63%理論功率因數為：0.866誤差：(0.8727-0.866)/0.866=0.77%17.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 60°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為

15、電壓，下為電流）輸出電壓，輸出電流波形如下：（上為電壓，下為電流）電壓放大后如下所示：11 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）經得到如下數據：1經過，可得知：輸入電流的有效值為：8.259A輸入電流的幅值為：10.06A輸入電流的相角為：-51.05°輸入功率因數為：0.629輸出電壓平均值為：180.3V 數據分析：理論輸出電壓平均值為：182V 誤差：(182-180.3)/182=0.93%理論功率因數為：0.5誤差：(0.629-0.5)/0.5=25.8%8.負載為阻感負載，如下圖所示，觸發角為 60°輸入相電壓，相電流波形如下：（上為電壓，下為電流）2輸出電壓，輸出電流波形如下：（上為電壓，下為電流）電壓放大后如下所示：1 號晶閘管電壓，電流波形如下：（上為電壓，下為電流）經得到如下數據：2經過，可得知：輸入電流的有效值為：84.65A輸入電流的幅值為：110.5A輸入電流的相角為：-57.11°輸