saber-三相整流和逆變電路的仿真

1、三相整流和逆變電路的仿真 三相整流電路的應用范圍和類型v單相整流電路的輸出電壓較低，給負載提供的容量較小，輸出電壓的諧波分量較大。當整流負載容量較大，或要求直流電壓脈動小、易濾波，或要求快速控制時，通常情況采用對電網來說是平衡的三相整流裝置。v三相整流電路的類型很多，包括三相半波、三相全控橋式、三相半控橋式、雙反星形以及由此發(fā)展起來的適用于大功率的12相整流電路等。但最基本的電路還是三相半波整流電路，其余類型的電路都可以看作是三相半波電路以不同方式串聯(lián)或并聯(lián)組成的。三相半波電路三相半波共陰極整流電路v1、三相半波共陰極整流電路的特點。v2、三相半波共陰極 整 流 電 路 的Saber模型。v3

2、、三相半波整流電路的仿真。特點模型仿真三相半波共陰極整流電路的特點v1、它只對半波整流。v2、晶閘管的陰極連接在一起，然后再與負載相連。v3、負載電路是通過“地”構成回路。返回電路中各元件的屬性值主電路控制電路全局變量的設置返回電路中各元件的屬性值vVu的屬性值：amplitude為310，frequency為50， phase屬性值為0。電壓源Vv的phase屬性值為-120，Vw的phase屬性值為120。v電阻Ru、Rv、Rw的rnom屬性值均設置為0.1，電阻R的rnom屬性值設置為10。v晶閘管和端點類型轉換元件的屬性值與單相電路中使用的晶閘管和端點類型轉換元件的屬性值相同。 返回電

3、路中各元件的屬性值vclocku的屬性值為：initial為0，pulse為1，period為20m，tr為0.1m，tf為0.1m，width為1m，clock_delay為0，start_delay為a，其中a是定義的一個全局變量 。v將clockv的start_delay屬性值設置為a+20m/3，clockw的start_delay屬性值設置為a+40m/3。 返回觸發(fā)角的設置觸發(fā)角的修改三相電路觸發(fā)角為00的定義v晶閘管的觸發(fā)時刻為電路的自然換相點，則稱晶閘管的觸發(fā)角為00。對于三相共陰極半波整流電路而言，晶閘管觸發(fā)角的00定義為電壓值大于0的電路自然換相點。 三相半波整流電路三相整

4、流電路觸發(fā)角的設置v對三相共陰極(共陽極有相似的結論)半波整流電路中，即使希望整流電路的晶閘管的觸發(fā)角為00時，時鐘源clocku的start_delay屬性值也不能為0，而應該是1.667ms，它與300所對應。而晶閘管VT2和VT3的觸發(fā)脈沖應分別比VT1的觸發(fā)脈沖滯后1200和2400，因此如果時鐘源clocku的start_delay屬性值為a，則時鐘源clockv、clockw的start_delay屬性值分別為a+6.667m和a+13.33m。 返回SABER元件的使用v1、用于指定需要在網表包含的文件，例如文件中包含了模板變量的參數值。v2、用于指定頂層模板參數的值。返回三相半

5、波共陰極整流電路的仿真v1、指定三相半波共陰極整流電路作為當前設計。v2、生成網表并上載設計。v3、首先作DC分析。v4、作時域瞬態(tài)分析。時域瞬態(tài)分析參數為：在Basic標簽下的參數為：End Time為100m；Start Time為0；Time Step為1n；Start Time為0；Run DC Analysis First為No，Plot After Analysis為Yes-Open Only，在Input/Output標簽下的參數為：Plot File為tr，Data File為tr，Initial Point File為dc，End Point File為tr，在Calibra

6、tion標簽下的參數為：Max Truncation Error為0.005，Sample Point Density為1，其它項均采用默認參數。 坐標系的調整v在SaberScope中的坐標系對應一個堆棧，每個堆棧都有一個名稱，改變每個堆棧的名稱就將改變曲線的位置。在同一坐標系中的三相電壓0度時的時域仿真結果0度時的Fourier分析結果v三相半波整流電路的主要諧波成分為3次諧波。觸發(fā)角的設置觸發(fā)角的修改v選擇EditList/Alter菜單，開啟List/Alter Design對話框，選擇Parameters標簽，用鼠標單擊Filter旁向下的箭 頭 ， 選 擇 G l o b a l

7、Parameters選項；單擊Type旁向下的箭頭，選擇A l l P a r a m e t e r s ， 在Parameters下將a對應的值從5m/3改為5m，設置完成后單擊OK按鈕。 觸發(fā)角為60度時的仿真結果觸發(fā)角為60度時的Fourier分析v晶閘管觸發(fā)角改為600后并沒有改變輸出的基本特征，3次諧波的幅值最大，但比較00和600的輸出直流電壓可以發(fā)現隨著觸發(fā)角的加大直流輸出電壓將減小。觸發(fā)角為30度時的仿真結果作業(yè)v完成三相半波共陰極整流電路的設計，輸入電壓源為的幅值為310V，頻率為50Hz，負載為阻感負載，電感值為50mH，電阻值為10。v仿真分析觸發(fā)角為300、600時電

8、路的特性和工作過程。v將負載電感的值修改為5mH和1H，對觸發(fā)角為600的工作過程作仿真分析，并分析負載電感對電路特性的影響。三相全控橋式整流電路的仿真v1、三相全控橋式整流電路的特點。v2、三相全控橋式整流電路的仿真模型。v3、三相全控橋式整流電路的仿真。特點仿真模型仿真過程三相全控橋式整流電路的特點v三相橋式整流電路可以看成是共陰極半波整流電路和共陽極半波整流電路的串聯(lián)。返回主電路元件的屬性vVu的屬性值為：amplitude為310，frequency為50，offset屬性值為0，phase屬性值為0，delay屬性值為0，damping屬性值為0，av_mag屬性值為1，a c _

9、p h a s e 屬 性 值 為 0 ，white_noise屬性值為0，flicker屬性值為0。Vv的phase屬性值為-120，Vw的phase屬性值為120。 主電路元件的屬性v電阻Ru、Rv、Rw的rnom屬性值為0.1，電阻R的rnom屬性值設置為10。vscr的屬性值：ron為0.1u，roff為100meg，von為0.7，init_state為0。v 端點類型轉換元件的屬性值為：thresh為0.5，tr為15n，tf為15n，tdon為16n，tdoff為16n。 控制電路元件的屬性vclock1的屬性值：initial為0，pulse為1，period為20m，tr為0

10、.1m，tf為0.1m，width為wd，clock_delay為0，start_delay為a，其它屬性接受默認值。clock3、clock5的start_delay屬性值分別設置為a+20m/3和a+40m/3。vclock2、clock4、clock6的start_delay屬性值設置為a+10m/3，a+10m和a+50m/3。va和 wd分別為全局變量，將其值分別設置為5m/3和5m。觸發(fā)脈沖的控制時刻0度仿真結果60度仿真結果觸發(fā)脈沖的選擇v三相橋式整流電路要能夠正常工作必須要采用雙脈沖觸發(fā)或寬脈沖觸發(fā)。雙脈沖觸發(fā)方式為：換相時給上半橋晶閘管發(fā)觸發(fā)脈沖的同時也給下半橋相應的晶閘管發(fā)

11、一個觸發(fā)脈沖，反之，給下半橋晶閘管發(fā)觸發(fā)脈沖的同時也給上半橋的相應的晶閘管發(fā)一個觸發(fā)脈沖。 v寬脈沖的觸發(fā)方式為：三相全控橋式整流電路上、下半橋晶閘管的觸發(fā)脈沖相差600(最小值)，這樣當下半橋觸發(fā)脈沖到來時上半橋的觸發(fā)脈沖仍然有效。 返回三相橋式整流電路的仿真v選擇設計，生成與之對應的網表并上載設計，作DC分析，并以DC分析為基礎作時域瞬態(tài)分析，時域瞬態(tài)分析的參數：在Basic標簽下的參數為：End Time為100m；Start Time為0；Time Step為1n；Start Time為0；Run DC Analysis First為No，Plot After Analysis為Yes

12、-Open Only，在Input/Output標簽下的參數為：Plot File為tr，Data File為tr，Initial Point File為dc，End Point File為tr，在Calibration標簽下的參數為：Max Truncation Error為0.0005，Sample Point Density為1，其它項均采用默認參數。設置完成后單擊OK按鈕。 觸發(fā)角為00時的仿真結果電路結構電源電感的影響觸發(fā)角為600時的仿真結果電路結構三相橋式整流電路的特點v輸出電壓高：三相半波整流電路和橋式整流電路中晶閘管承受的最高電壓都是輸入電源的線電壓，但三相半波整流電路的負載

13、輸出電壓是電源相電壓而橋式整流電路的輸出電壓是電源的線電壓。v輸出電壓中諧波較高：三相全控橋式整流電路中輸出幅值最大的交流電壓分量的頻率大于三相半波整流電路中輸出幅值最大的交流電壓分量的頻率，這有利于濾除高次諧波。v電路中沒有零線。 作業(yè)2v完成三相橋式半控整流電路的設計，負載為阻感負載，電阻為10，電感為6.5mH，輸入電源電壓為310V，頻率50Hz，選擇Y型連接，中性點接地。v分析觸發(fā)角為300、600時三相橋式半控整流電路的工作過程，如果增加續(xù)流支路，再次分析觸發(fā)角為300、600時三相半控整流電路的工作過程。三相半控橋式電路的直流側增加一個320V直流電源。這時電路能否工作在逆變模式，如能，請作出相應的仿真波形，并說明電路工作在逆變狀態(tài)；如不能，請說明原因。v將三相半控電路改為全控橋式電路，交流側的輸入電源不變，直流側的電阻、電感和電源保持不變。這個電路是否能夠工作在逆變狀態(tài)，如能，請作出相應的仿真波形，并說明電路確實工作在逆變狀態(tài)；如不能，請說明原因。電源支路電感對整流電路的影響v在前面的仿真中整個換相過程都是瞬間完成的，但在實際中由于電源電感的存在，換相過程不可能瞬間完成，它有一