- 電力電子裝置建模分析與示例設計
- 李維波編著
- 974字
- 2021-11-12 11:16:40
1.3.3 搭建三相全橋不控整流器模型示例分析
例1-3：如何在MATLAB的Simulink中搭建三相全橋不控整流器模型？
圖1-17所示為三相全橋不控整流裝置的拓撲。假設輸入線電壓為380V（有效值），輸出額定功率30kW，濾波電感Lm=1mH，濾波電容C=4700μF，下面講解搭建整流器電源裝置的建模方法與基本流程。
圖1-16 選擇“IGBT”模塊
圖1-17 三相全橋不控整流裝置的拓撲
分析：
（1）直流母線電壓的表達式為
U dc=1.35×380V=513V
（2）不考慮整流器的效率，則負載電阻的表達式為
下面給出搭建整流器電源裝置的建模方法與基本流程。現將不控整流器模型中各模塊的調取方法簡述如下：
（1）三相電源模塊的調取，選擇Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Electrical Sources，選擇Three-Phase Source，如圖1-18所示。
圖1-18 三相電源模塊的調取
（2）三相RLC模塊的調取，選擇Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Elements，選擇Three-Phase Series RLC Branch，如圖1-19所示。
圖1-19 三相RLC模塊的調取
（3）通用電橋模塊的調取，選擇Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Power Electronics，選擇Universal Bridge，如圖1-20所示。
圖1-20 通用電橋模塊的調取
（4）電阻電感電容模塊的調取，選擇Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Elements，選擇Series RLC Branch，如圖1-21所示。
圖1-21 電阻電感電容模塊的調取
（5）電壓電流測量模塊的調取，選擇Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks/Measurements，選擇Voltage Measurement、Current Measurement和Three-Phase V-I Measurement，如圖1-22所示。
圖1-22 電壓電流測量模塊的調取
（6）示波器模塊的調取，選擇Simulink/Commonly Used Blocks，選擇Scope，如圖1-23所示。
圖1-23 示波器模塊的調取
（7）powergui模塊的調取，選擇Simscape/Electrical/Specialized Power Systems/Fundamental Blocks，選擇powergui，如圖1-24所示。
圖1-24 powergui模塊的調取
（8）設置各模塊電氣參數。
1）設置三相電源參數：線電壓有效值380V，頻率50Hz，如圖1-25所示。
圖1-25 三相電源模塊參數設置
2）設置三相電感參數：Lm=1mH，如圖1-26所示。
圖1-26 三相電感參數設置
3）設置三相不控整流橋模塊的參數，如圖1-27所示。
圖1-27 三相不控整流橋模塊的參數設置
4）設置直流支撐電容參數：C=4700μF，初始電壓500V，如圖1-28所示。
圖1-28 支撐電容的參數設置
5）設置電阻負載：RL=8.77Ω，如圖1-29所示。
圖1-29 負載電阻參數設置
（9）獲得不控整流電源裝置的仿真模型，如圖1-30所示。
圖1-30 不控整流電源裝置的仿真模型
（10）設置仿真參數及其仿真結果。
仿真模式采用連續型，仿真時間取0.1s。
1）得到流過輸入三相電感的電流仿真波形，如圖1-31所示。
圖1-31 流過輸入三相電感的電流仿真波形
2）得到加載在二極管的電壓仿真波形和流過它的電流仿真波形，如圖1-32和圖1-33所示。
圖1-32 加載在二極管的電壓仿真波形
圖1-33 流過二極管的電流仿真波形
3）得到加載在負載電阻的電壓仿真波形和流過它的電流仿真波形，如圖1-34所示。
圖1-34 加載在負載電阻的電壓仿真波形和流過它的電流仿真波形