電力電子技術(shù)07

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.1電力電子技術(shù)二極管整流器(3)實(shí)際電路中，電容不會(huì)無(wú)窮大，則電容上的電壓會(huì)出實(shí)際電路中，電容不會(huì)無(wú)窮大，則電容上的電壓會(huì)出現(xiàn)脈動(dòng)。與恒壓型負(fù)載時(shí)有所區(qū)別現(xiàn)脈動(dòng)。與恒壓型負(fù)載時(shí)有所區(qū)別. .分別通過(guò)解析計(jì)算和電路仿真手段來(lái)研究分別通過(guò)解析計(jì)算和電路仿真手段來(lái)研究電源電源模型模型濾波濾波電容電容等效等效負(fù)載負(fù)載3.2.4 實(shí)際的二極管整流器哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.2電力電子技術(shù)二極管整流器(3)等效電路等效電路（不出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象）（不出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象）( )bfattt dss dsddivR iLvdtddddloadd

2、vviCdtR1. 電流不連續(xù)時(shí)條件下的電路解析計(jì)算哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.3電力電子技術(shù)二極管整流器(3)化為矩陣微分方程形式（狀態(tài)方程）化為矩陣微分方程形式（狀態(tài)方程）xAxBu11110sdssdssddddloadRdiLLidtLvvdvCC RdtXABu上式可求得解析解，也可通過(guò)上式可求得解析解，也可通過(guò)MATLABMATLAB計(jì)算求解計(jì)算求解1( )2fbbtttT 0di 1dddloaddvvdtC R ()( )()fdloadt tC Rddfv tv te哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.4電力電子技術(shù)二極管整流器(3)計(jì)算得出的

3、波形計(jì)算得出的波形哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.5電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，將出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，此時(shí)解析計(jì)當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，將出現(xiàn)換流重疊現(xiàn)象，此時(shí)解析計(jì)算變得十分復(fù)雜，往往采用電路仿真的手段來(lái)研究。算變得十分復(fù)雜，往往采用電路仿真的手段來(lái)研究。2. 通用條件下的電路仿真n例例3 31 1 用下列參數(shù)仿真如下橋式整流電路用下列參數(shù)仿真如下橋式整流電路 120(60)11100020sssdloadVVHzLmHRmCFR哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.6電力電子技術(shù)二極管整流器(3) SimulinkSimulink電路仿真模型電路仿真模型ex

4、ample 3-1 single phase diode-bridge rectifier with a filter capacitor powerGUIv+-vd-10.27rms215.37rms114.6rmsContinuousi+-current1i+-currentVsv+-VoltageScope2Scope1Scopesignal rmsRMSRLs-RssignalmagnitudeangleFourierD4D3D2D1CVdVdidVsis哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.7電力電子技術(shù)二極管整流器(3)example 3-1 single phase d

5、iode-bridge rectifier with a filter capacitor powerGUIv+-vd-10.27rms215.37rms114.6rmsContinuousi+-current1i+-currentVsv+-VoltageScope2Scope1Scopesignal rmsRMSRLs-RssignalmagnitudeangleFourierD4D3D2D1CVdVdidVsis電源電源求有效值求有效值數(shù)值顯示數(shù)值顯示電流檢測(cè)電流檢測(cè)電壓檢測(cè)電壓檢測(cè)電源內(nèi)阻電源內(nèi)阻傅氏分解傅氏分解基波峰值基波峰值基波相位基波相位哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)0

6、7.8電力電子技術(shù)二極管整流器(3)example 3-1 single phase diode-bridge rectifier with a filter capacitor powerGUIv+-vd-10.27rms215.37rms114.6rmsContinuousi+-current1i+-currentVsv+-VoltageScope2Scope1Scopesignal rmsRMSRLs-RssignalmagnitudeangleFourierD4D3D2D1CVdVdidVsis二極管二極管緩沖電路緩沖電路負(fù)載負(fù)載示波器示波器合成器合成器分析器分析器哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工

7、程系文件:電力電子技術(shù)07.9電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 仿真步驟仿真步驟（1 1）進(jìn)入）進(jìn)入simulinksimulink建立電路仿真模型建立電路仿真模型 （示例：（示例：example_3_1.mdlexample_3_1.mdl） 點(diǎn)擊打點(diǎn)擊打開(kāi)元件開(kāi)元件庫(kù)窗口庫(kù)窗口哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.10電力電子技術(shù)二極管整流器(3)（2 2）定義仿真時(shí)間，開(kāi)始仿真）定義仿真時(shí)間，開(kāi)始仿真 仿真仿真時(shí)間時(shí)間啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕按鈕哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.11電力電子技術(shù)二極管整流器(3)（3 3）觀測(cè)波形，分析數(shù)據(jù)）觀測(cè)波形，分析數(shù)據(jù) 通過(guò)示通過(guò)示波器

8、觀波器觀測(cè)波形測(cè)波形哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.12電力電子技術(shù)二極管整流器(3)3. 橋式整流器特性分析電路仿真得到的電路仿真得到的電壓、電流波形電壓、電流波形哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.13電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 輸入電流的傅立葉分解輸入電流的傅立葉分解, ,輸出直流電壓、電流平均值輸出直流電壓、電流平均值FFT分析分析哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.14電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 輸入電流的畸變率輸入電流的畸變率THDTHD和功率因數(shù)和功率因數(shù)PFPF哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.15電力電子技術(shù)二極管

9、整流器(3) 電源電壓的畸變電源電壓的畸變從交流電源流入整流器等設(shè)備的畸從交流電源流入整流器等設(shè)備的畸變電流會(huì)引起交流電源電壓的畸變。變電流會(huì)引起交流電源電壓的畸變。電源內(nèi)電源內(nèi)部阻抗部阻抗設(shè)備的設(shè)備的一部分一部分其它設(shè)其它設(shè)備接入備接入1sPCCssdivvLdt哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.16電力電子技術(shù)二極管整流器(3)1111()sshPCCssshdidivvLLdtdt1sPCCssdivvLdt電壓畸電壓畸變部分變部分哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.17電力電子技術(shù)二極管整流器(3)3.3 單相整流器的對(duì)三相四線供電系統(tǒng)中線電流的影響三相系統(tǒng)中

10、希望各相負(fù)載是平衡的。三相系統(tǒng)中希望各相負(fù)載是平衡的。對(duì)于線性負(fù)載，若三相平衡，則中線電流對(duì)于線性負(fù)載，若三相平衡，則中線電流in=0非線性負(fù)載非線性負(fù)載的影響？的影響？哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)07.18電力電子技術(shù)二極管整流器(3) 假定三相電源電壓平衡，各相負(fù)載為單相整流器，且各相一致。1211,2,3,aaahhkiiik111212sin(120 )2sin(120)bsshhhhkiItIth 111212sin()2sin()asshhhhkiItIt111212sin(240 )2sin(240)csshhhhkiItIth nabciiii中線電流中線電流除除3 3倍次諧波外，其它諧波以及基波的和為零。倍次諧波外，其它諧波以及基波的和為零。哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系文件:電力電子技術(shù)