基于MATLAB的三相整流器设计

基于Matlab/Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。

通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。

关键词Simulink建模仿真三相桥式全控整流对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。

故在负载容量较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。

三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。

本文在Simulink仿真环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。

一、三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流原理电路结构如图1所示。

三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成（见图1-1）。

6个晶闸管以次相隔60度触发，将电源交流电整流为直流电。

三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通（上桥臂和下桥臂各一个）。

整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少3的整倍次谐波电流对电源的影响。

元件的有序控制，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT、VT。

它们可构成电源系统对负载供电的6条整流回路，各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。

图1-1 三相桥式全控整流原理电路二、基于Simulink三相桥式全控整流电路的建模三相桥式全控整流电路在Simulink环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型，仿真结构如图2-1所示：图2-1 三相桥式全控整流电路的仿真模型在模型的整流变压器和整流桥之间接入一个三相电压-电流测量单元V-I是为了观测方便。

目录摘要 (2)Abstract (2)第一章引言 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 设计任务 (4)第二章方案选择论证 (6)2.1方案分析 (6)2.2方案选择 (6)第三章电路设计 (7)3.1 主电路原理分析 (7)第四章仿真分析 (8)4.1 建立仿真模型 (8)4.2仿真参数的设置 (10)4.3 仿真结果及波形分析 (11)第五章设计总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)摘要目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。

据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。

据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。

电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。

可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。

随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。

Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。

本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。

此次课程设计要求设计晶闸管三相桥式可控整流电路，与三相半波整流电路相比，三相桥式整流电路的电源利用率更高，应用更为广泛。

关键词：电力电子晶闸管simulink 三相桥式整流电路AbstractAt present, all kinds of power electronic converter input rectifier circuit input power level generally use the uncontrolled rectifier or phase controlled rectifier circuit. This kindof rectifier circuit is simple in structure, control technology is mature, but the AC input power factor is low, and the harmonic currents injected a lot to the power grid. According to estimates, in developed countries 60% of the electric energy transformed before use, and this figure reached 95% at the beginning of the century.Power electronic technology has been widely used in electric power system. According to estimates, the developed countries in the end users to use electricity, with more than 60% of the electricity at least after more than once in power electronic converter device. Power system in the modernization process, the power electronic technology is one of the key technologies. It is no exaggeration to say that, if you leave the power electronic technology, power system modernization is unthinkable.With the development of social production and scientific technology, application of rectifier circuit in the field of automatic control system, the measuring system and the generator excitation system is more and more widely. Matlab provides a visual simulation tool Simulink can directly establish circuit simulation model, changing the simulation parameters, and can immediately get the simulation results of arbitrary, intuitive, further saves the programming steps. In this paper, Simulink is used to model the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit, the different control angle, bridge fault conditions are simulated and analyzed, which deepens the three-phase full-bridge controlled rectifier circuit theory, it also examines the foundations for modern power electronic experimental teaching lay a good solid.The curriculum design for the design of thyristor three-phase bridge controlled rectifier circuit, compared with three phase half wave rectifier circuit, the power of three-phase bridge rectifier circuit utilization rate higher, more extensive application.Key words: electronic power thyristor Simulink three-phase bridge rectifier circuit第一章引言1.1 设计背景在电力、冶金、交通运输、矿业等行业，电力电子器件通常被用于电机变频调速、大功率设备驱动的关键流程之中，由于电力电子器件故障往往是致命性的、不可恢复的，常导致设备的损毁、生产的中断，造成重大经济损失。

学号中州大学毕业设计（论文）题目基于MATLAB 的三相桥式半控整流电路的设计及仿真学院工程技术学院专业电气自动化技术年级 07 班级 07电气学生姓名王惊涛指导教师赵静职称讲师时间 2010年5月8号中州大学工程技术学院毕业设计（论文）任务书专业电气自动化技术年级___07级____班级 07电气__指导老师__赵静_学号_______200701131011311______学生__ 王惊涛 _____毕业设计（论文）题目毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法、成果形式，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）1、对三相桥式半控整流电路在带电阻性及电阻电感性负载、不同控制角o 、60o ）下的工作情况进行理论分析；2、对上述电路进行仿真，得到各支路电压及电流的仿真曲线，并验证仿真结果和理论分析是否相符；3、带电感性负载时若去掉平波电抗器，重新对电路仿真，根据仿真结果说明平波电抗器的作用。

电路参数：1、三相对称电源：峰值电压为100V ，频率为25Hz 。

4、电感性负载：R =0.01Ω、L =0.08H成品形式:1、论文一份2、硬件图（零号图纸）一张指导老师：赵静日期：2010年1月专业（教研室）审批意见：审批人签名：日期：年月课题名称：基于MATLAB 的三相桥式半控整流电路的设计及仿真_____ 级班学号_____200701131011311____学生_ _王惊涛__ __指导老师__ 赵静___开题报告内容：（调研资料的准备，设计/论文的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；小组内其他成员的分工；完成设计（论文）所具备的条件因素等。

）一、选题的目的和思路在工业自动控制设备及自动化控制实验装置中, 经常采用三相半控桥整流电路作为不可逆系统的整流电路, 通过一些资料及参考书之分析了一部分输出波形, 为了全面的了解三相半控桥及其中各个不见得作用, 我希望能在完成设计的同时发现原看来忽略的东西, 对自己的知识有一个很好的补充. 二、设计的要求：用MATLAB 对三相桥式半控整流电路在各个控制角下的输出电压电流三、进度安排及完成时间：四、完成论文所要具备的条件：五、预期成果：设计及论文可以在规定的时间内，按照规定来圆满完成指导教师签名：日期：目录摘要 .............................................................- 1 -Abstract .........................................................- 2 - 1 MATLAB 简介 ....................................................- 3 -1.1 MATLAB在整流电路中的应用 ................................ - 3 -1.2 MATLAB的特点 ............................................ - 4 -1.2.1 MATLAB 直观、简单的电气系统SimPowerSystems ......... - 4 -1.2.2 编程效率高 ......................................... - 4 -1.2.3 界面友好，用户使用方便 ............................. - 5 -1.2.4 扩充能力强 ......................................... - 5 -1.2.5 语句简单，内涵丰富 ................................. - 6 -1.2.6 高效方便的矩阵和数组运算 ........................... - 6 -1.2.7 方便的绘图功能 ..................................... - 6 -1.2.8 MATLAB 的“活”笔记本功能 .......................... - 7 - 2 三相桥式半控整流电路分析 .......................................- 8 -2.1 当α为不同值时电路输出电压ud 的波形特点 .................. - 8 -2.2 计算三相桥式半控整流电路（电阻性负载）输出平均电压Ud .... - 8 -2.3 三相桥式半控整流电路的输出波形分析 ....................... - 9 -2.4 三相桥式半控整流电路（电阻性负载）输出平均电压Ud ....... - 12 - 3 电路仿真 ......................................................- 15 -3.1 Simulink软件 ........................................... - 15 -3.2 运行Simulink ........................................... - 16 -3.3 模型仿真及其结果 ........................................ - 23 - 致谢 ............................................................- 26 - 参考文献 ........................................................- 27 -摘要本设计首先简要介绍了MATLAB 的特点以及在整流电路中的应用，通过对三相桥式半控整流电路实例进行分析讨论了三相桥式整流电路在不同控制角在电路带电感性负载和电阻性负载时输出负载电压的变化。

基于MATLAB的三相全控整流建模与仿真萧飞河北惠仁医疗设备 2015年1月摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。

通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。

关键词Simulink建模 仿真 三相桥式全控整流对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。

故在负载容量较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。

三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。

本文在Simulink仿真环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。

一、 MATLAB基础MATLAB 是一种科学计算软件。

MATLAB 是 Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写，这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。

早期的 MATLAB 主要用于解决科学和工程的复杂数学计算问题。

由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式，并且有绘图功能，有用户自行扩展的空间，因此受到用户的欢迎，使它成为在科技界广为使用的软件，也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。

MATLAB 由美国 Mathworks 公司于 1984 年开始推出，历经升级，到 2001 年已经有了6．0 版，现在 MATLAB 6.5、7.1、7.8版都已相继面世。

早期的 MATLAB 在 DOS 环境下运行，1990 年推出了Windows 版本。

1993年，Mathworks 公司又推出了MATLAB 的微机版,充分支持在MicrosoftWindows 界面下的编程，它的功能越来越强大，在科技和工程界广为传播，是各种科学计算软件中用频率最高的软件。

密级：公开科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2012 —2016年）题目基于MATLAB的三相整流器设计学科部：信息学科部专业：电气工程及其自动化班级：电气122班学号：7022812067学生姓名：张升林指导教师：万旻起讫日期：2015年12月—2016年5月29日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章三相整流器的发展状况 (1)1 .1 三相整流器发展背景 (1)1 .2 三相整流器的进展 (1)1 .3 本论文主要研究的内容 (2)第二章Matlab-Simulink电力系统仿真介绍 (3)2 .1 Matlab介绍 (3)2 .2 Simulink的介绍 (4)第三章三相整流器的结构和原理分析 (5)3.1 三相桥式全控整流器结构和原理分析 (5)3.2 三相PWM整流器结构和原理分析 (5)第四章三相整流器电路的仿真 (7)4.1三相桥式全控整流器的仿真 (7)4.2 三相PWM整流器的仿真 (8)第五章三相PWM整流器的设计 (11)5.1 主电路设计 (11)5.2 功率器件的选择 (11)结论 (13)参考文献（References） (13)致谢 (14)基于MATLAB的三相整流器设计专业：电气工程及其自动化学号：7022812067 学生姓名：张升林指导教师：万旻摘要：整流器是把交流电源转化为直流电源的一种重要的电力电子设备。

常用的整流器有单相整流器和三相整流器。

在日常生活中，除非使用电池供电，所有的电子设备必须配备一个整流器，因为所有的电子设备必须提供直流电源。

但是电力公司总是提供交流电源。

然而电力系统多采用三相接法，因此三相整流器的运用是最为广泛的。

三相整流器在发电机发电过程中，把交流电转化直流电给蓄电池提供充电电压。

因此三相整流器也起到一个充电器的作用。

基于M AT LAB 电气系统模块库的三相电压型PWM 整流器的仿真方法An Approach to the Simulation of Three-phase Voltage-type PWM Reversible Rectifierby Pow er Syst em Blockset of M ATLAB佛山科学技术学院自动化系(528000 屈莉莉秦忆杨兆华西安交通大学电气工程学院(710049 杨振坤【摘要】阐述了基于MAT LAB 软件的电气系统模块库建立三相电压型PWM 整流器仿真模型的方法, 并在滞环电流控制方式下进行了系统仿真, 仿真结果表明该方法是合理、可行的。

关键词M ATLAB PWM 整流器电气系统模块库仿真Keywords M ATLAB, PWM reversible rectifier, pow er system blockset, simulation应用计算机仿真的方法对电路的各种性能进行研究, 具有方便、直观、经济、有效的特点。

MATLAB 语言是一种功能强大的控制系统计算机辅助设计和仿真语言[1], 它的仿真工具弥补了用传递函数和PSPICE 仿真的不足, 易于实现很多控制系统的仿真, 目前已得到了越来越广泛的应用。

电压型PWM 整流器在解决电力公害方面具有十分重要的作用, 已成为国际电力电子学界研究的热门课题。

本文采用电气系统模块库构造了三相电压型PWM 整流器仿真模型, 并给出了滞环电流控制方式下的仿真实例和仿真结果。

图1三相PW M 整流器主电路基于电气系统模块库的三相电压型PWM 整流器模型1. 用理想开关元件建立的仿真模型用理想开关元件构造的三相电压型PWM 整流器仿真模型如图2所示。

图中点A 、B 、C 与图1对应, 三相理想开关模块由电气系统模块库的6个理想开关元件构成, S a1、S a2、S b1、S b2、S c1、S c2分别为a 、b 、下桥臂理想开关的驱动信号。

西南科技大学专业方向设计报告课程名称：自动化专业方向设计-电气工程综合设计设计名称：基于MATLAB的晶闸管三相桥式整流器的仿真*名：**学号: ********班级：自动0801指导教师：**起止日期：11年11.7-12.01 西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：自动0801 学生姓名：刘进学号：20085023 设计名称：基于MATLAB的晶闸管三相桥式整流器的仿真起止日期：11年11.5-12.01 指导教师：李丽方向设计学生日志基于MATLAB的晶闸管三相桥式整流器的仿真一、摘要（150-250字）三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有非常重要的作用。

这里在研究全控整流电路理论基础上，采用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，对输出电压、控制角、故障现象以及负载特性等进行了动态仿真与研究。

仿真结果表明建模的正确性，并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点。

从而为电力电子教学及实验提供了一种较好的辅助工具。

二、设计目的和意义通过Matlab的可视化仿真工具Simulink建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，进行仿真，可以让我们熟悉MATLAB应用技术在电气工程与自动化中得应用，熟悉运用MATLAB 及Simulink程序，熟悉三相桥式全控整流电路，通过分析输出波形，可以让我们知道在真实情况下三相桥式全控整流电路的各个器件的运行情况。

三、设计原理三相桥是可控整流电路原理：习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。

此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。

基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究黄江波k2(1.长江师范学院,重庆408100}2.重庆大学电气工程学院,重庆400044摘要:三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有非常重要的作用。

这里在研究全控整漉电路理论基础上, 采用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立三相桥式全控整流电路的仿真模型,对输出电压、控制角、故障现象以及负载特性进行了动态仿真与研究。

仿真结果表明建模的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点。

从而为电力电子教学及实验提供了一种较好的辅助工具。

关键词:Matlab;整流电路;动态仿真;建模中豳分类号:TN710文献标识码:A 文章编号:1004—373X(201008—0202"03Research and Simulation of Three-phase Full-bridge Control Rectifier Circuit Based on Matlab 。

HUANG Jiang-b01’2(1.Yangtze Normal University,Chongqing 408100,Chinat2.Electrical Engineering College。

Chongqing Universify。

Chongqing400044,ChinaAbstract:Three-phase full—bridge control rectifier circuit plays an impoltant role in the modern power electronic technolo。

gy.The simulation model of three-phase bridge controlled rectifier circuit is established with the visualization simulation tool Simulink of Matlab and by fun—bridge control rectifier circuit theory.The dynamic Simulation and analysis of output voltage, controlling angle,fault phenomenon and load characteristics were performed.The results show that the simulating model is correct,and has a series of merits such as high speed,agility,convenience,intuition and SO on.Therefore,an efficient auxiliary implement is offered for the design of power electronic circuit.Keywords:Matlab;rectifier circuit;dynamic simulation;modeling随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用13益广泛。

引言 (1)1三相桥式全控整流电路工作原理 (2)1.1三相桥式全控整流电路特性分析 (2)1.2带电阻负载时的工作情况 (4)1.3晶闸管及输出整流电压的情况 (5)1.4 三相桥式全控整流电路定量分析 (7)2仿真实验 (8)2.1电阻负载仿真 (10)2.2阻感负载仿真 (12)2.3带反电动势阻感负载仿真 (15)3仿真结果分析 (18)4小结 (20)5参考文献 (20)引言随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。

常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。

三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。

它是由半波整流电路发展而来的。

由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。

六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。

由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。

Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。

本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。

1三相桥式全控整流电路工作原理1.1三相桥式全控整流电路特性分析图1是电路接线图。

三相桥式全控整流电路图是应用最为广泛的整流电路，其电路图如下：图1在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。

基于MATLAB的三相整流电路的设计华东交通大学理工学院Institute of Technology.East China Jiaotong University课程（论文）题目基于MATLAB的三相整流电路的设计分院：电信分院专业：12电牵班级：1班学号：20120210470512学生姓名：姚涛指导教师：李房云起讫日期：2015年11月19日摘要在对三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路作出理论分析的基础上建立了基于 MATLAB/Simulink 的三相桥式整流电路的仿真模型，并对其带纯电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况进行对比分析与研究。

用 MATLAB 软件自带的 Power System 工具箱进行仿真给出了仿真结果，验证了所建模型的正确性。

本文主要介绍三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图,由工频三相电压380V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。

但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因此控制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。

关键词三相桥式半控整流三相桥式全控整流晶闸管触发角AbstractIn the three-phase bridge type half controlled rectifier circuit andthree-phase bridge type all control rectifier circuit to make a theoretical analysis on the basis of the established based on MATLAB /Simulink simulation model ofthree-phase bridge rectifier circuit And their resistance with pure resistive load and inductive load working condition were analyzed and the researchIn MATLAB software comes with Power System toolbox simulation gives the simulation results validate the correctness of the model.This paper mainly introduces the three-phase bridge type all control the rectifier circuit principle of main circuit and the trigger circuit and control circuit diagram, the three-phase power frequency voltage 380 v after step-up transformer by SCR rectifier (SCR) for dc for load. But because the process requires high power, high current, high voltage, so the control is more complex, especially the trigger circuit parts must be one to one correspondence, otherwise the output voltage fluctuation of big perhaps even short-circuit equipment damage.Key words Three-phase bridge type half controlled rectifier Three-phase bridge type all control rectifier thyristor trigger Angle目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)目录 (3)引言…………………………………………………… (4)1 三相桥式半控整流电路 (4)1.1 带纯电阻性负载的情况 (5)2 三相桥式半控整流电路图模型 (6)3 MATLAB的建模与仿真 (7)3.1MATLAB建模 (7)3.2MATLAB仿真 (9)3.3仿真结构分析 (11)4结论 (12)参考文献 (12)引言整流电路 Rectifier 尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域也广泛应用于交通运输电力系统通信系统能源系统及其他领域因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义，这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用1三相桥式半控整流电路由于三相桥式半控整流电路比三相桥式全控整流电路更简单，更经济，所以在中等容量装置或要求不可逆的电力拖动中应用比较广泛，它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成因此这种电路兼有可控和不可控的特性[1]共阳极组 3 个整流二极管总是在自然换相点换流使电流换到比阴极电位更低的一相而共阴极组，3 个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一个，输出整流电压的波形是三组整流电压波形之和。

基于MATLAB的三相全控整流建模与仿真萧飞河北惠仁医疗设备 2015年1月摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。

通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。

关键词Simulink建模 仿真 三相桥式全控整流对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。

故在负载容量较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。

三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。

本文在Simulink仿真环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。

一、 MATLAB基础MATLAB 是一种科学计算软件。

MATLAB 是 Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写，这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。

早期的 MATLAB 主要用于解决科学和工程的复杂数学计算问题。

由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式，并且有绘图功能，有用户自行扩展的空间，因此受到用户的欢迎，使它成为在科技界广为使用的软件，也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。

MATLAB 由美国 Mathworks 公司于 1984 年开始推出，历经升级，到 2001 年已经有了6．0 版，现在 MATLAB 6.5、7.1、7.8版都已相继面世。

早期的 MATLAB 在 DOS 环境下运行，1990 年推出了Windows 版本。

1993年，Mathworks 公司又推出了MATLAB 的微机版,充分支持在MicrosoftWindows 界面下的编程，它的功能越来越强大，在科技和工程界广为传播，是各种科学计算软件中用频率最高的软件。

温馨小提示：本文主要介绍的是关于《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》的文章，文章是由本店铺通过查阅资料，经过精心整理撰写而成。

文章的内容不一定符合大家的期望需求，还请各位根据自己的需求进行下载。

本文档下载后可以根据自己的实际情况进行任意改写，从而已达到各位的需求。

愿本篇《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》能真实确切的帮助各位。

本店铺将会继续努力、改进、创新，给大家提供更加优质符合大家需求的文档。

感谢支持！(Thank you for downloading and checkingit out!)《MATLAB环境下三相桥式整流器的仿真研究与实现》一、引言背景及意义随着电力电子技术的发展，三相桥式整流器在电力系统中扮演着越来越重要的角色。

作为一种高效、可靠的电力转换装置，三相桥式整流器广泛应用于工业生产、电力传输和新能源等领域。

然而，传统的机械式整流器存在维护成本高、故障率高、效率低等问题，已无法满足现代电力系统对高效、稳定、可靠的需求。

因此，研究一种新型的三相桥式整流器具有重要的现实意义。

国内外研究现状目前，国内外学者对三相桥式整流器的研究主要集中在以下几个方面：一是整流器拓扑结构的研究，如采用开关器件、变压器、滤波器等元件的不同组合方式；二是控制策略的研究，如PWM控制、相位控制、脉宽调制控制等；三是整流器性能优化，如提高转换效率、降低开关损耗、减小电磁干扰等。

近年来，随着电力电子器件的不断发展，如IGBT、MOSFET等，三相桥式整流器的性能得到了显著提高。

同时，仿真软件如MATLAB在电力系统仿真中的应用也日益广泛。

利用MATLAB进行三相桥式整流器的仿真研究，可以有效地优化整流器的设计，提高整流器的性能。

研究目的与意义本研究旨在利用MATLAB环境，对三相桥式整流器进行仿真研究与实现。

主要研究内容包括：一是分析三相桥式整流器的原理及其工作特性；二是搭建三相桥式整流器的仿真模型，并对其进行仿真验证；三是针对整流器的性能优化，设计相应的控制策略，并验证其有效性。

《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路仿真一、选题背景科技不断革新，生产力不断发展，整流电路越来越被广泛应用在自动控制系统测量系统和发电机动磁系统等领域口。

经常使用的三相整流电路包括三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路，因为整流电路由晶闸管、电阻、电感、电容等多种电子器件组成，又涉及到直流信号、触发信号和交流信号，所以用常规方法分析整流电路就会显得繁琐，对实验环境的要求也十分苛刻，致使实验、分析过程显得棘手。

在MATLAB中可以通过Simulink实现对电路拓扑结构的搭建能够直观的看到电路运行后的结果，在MATLAB中通过对话框可以按照要求对原器件的参数进行修改，并且得到相应的运行结果，可以让实验人员直接进行分析实验结果，不需要通过复杂的编程来得到结果。

将MATLAB的动态仿真功能应用到实践教学中，可以使学生直观地观察到波形随着电路参数的修改而产生相应的变化，大大提高了学生学习电力电子技术的热情。

又能够提高学生的动手操作能力，在实战中检验所学的理论知识，将所学的知识得到进一步巩固，提高学生的综合能力。

二、原理分析(设计理念)三相桥式全控整流电路交流侧由三相电源供电。

三相整流电路适用于整流电路中有比较大的电阻、电感或电容，或者用户需要交流电经过整流电路转换的直流电压具有容易滤波、小脉动的特性。

三相桥式全控整流电路的拓扑结构如图 2.1所示。

为了减少整流电路里的三次谐波对电网的干扰，将变压器接成星（二次侧〉-三角（一次侧）的连接方式。

如下图所示，晶闸管1、晶闸管3和晶闸管5的阴极连接到一起，把VTI、VT3、VT5称为共阴极组；晶闸管2、晶闸管4、晶闸管6的阳极连接到一起，把VT2、VT4、VT6称为共阳极组。

将共阴极组的晶闸管1、晶闸管3、晶闸管5和共阳极组的晶闸管4、晶闸管6、晶闸管2分别与三相电源的a相、b相、c相连接，这样做的目的是使三相桥式整流电路的6个晶闸管导通顺序是从晶闸管1到晶闸管6依次导通，方便记录、观察与分析。