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控制技术主要内容：控制的基本原理、控制方式与波形的生成方法，逆变电路的谐波分析，整流电路。
重点：控制的基本原理、控制方式与波形的生成方法。
难点：波形的生成方法，逆变电路的谐波分析。
基本要求：掌握控制的基本原理、控制方式与波形的生成方法，了解逆变电路的谐波分析，了解跟踪型逆变电路，了解整流电路。
（）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
第、章已涉及这方面内容:第章：直流斩波电路采用，第章有两处：节斩控式交流调压电路，节矩阵式变频电路。
本章内容控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是型，控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
本章主要以逆变电路为控制对象来介绍控制技术，也介绍整流电路控制的基本原理理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积。
效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
图形状不同而冲量相同的各种窄脉冲面积等效原理：分别将如图所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（电路）上，如图所示。
其输出电流()对不同窄脉冲时的响应波形如图所示。
从波形可以看出，在()的上升段，()的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。
脉冲越窄，各()响应波形的差异也越小。
如果周期性地施加上述脉冲，则响应()也是周期性的。
用傅里叶级数分解后将可看出，各()在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。
图冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波等分，看成个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等。
用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。
波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的波形。
图用波代替正弦半波要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。
单相交流调压电路工作原理单相交流调压电路是一种常见的电子电路，用于将交流电源的电压调节为稳定的、恒定的电压输出。
该电路结构简单，调节精度高，使用广泛，在工业、家电、通讯、医疗等各个领域都得到了广泛的应用。
一、工作原理单相交流调压电路的基本原理是利用半导体元件的电学特性，在交流电路中形成一个与输入电压方向相同的电流。
当输入电压变化时，该电流的大小随之变化，从而形成一个与输入电压大小相反的电压，实现了电压的调节。
该电路的核心元件是可控硅（thyristor），可控硅是一种能控制电流的半导体器件，其结构与二极管相似。
它有一个额外的极，称为控制极，控制极的控制信号可以控制可控硅的导通或截止，从而控制电路中的电流。
单相交流调压电路的基本结构如下图所示：上图中，V1为交流电源，变压器T将V1降压至所需电压，D为整流二极管，将交流电转为直流电，C为滤波电容，用于过滤直流电中的脉动电流。
R为负载电阻，可控硅SCR为控制元件，用于控制电流的导通或截止。
在电路正半周期中，SCR的控制极（G）被施加一个正脉冲，使其导通，交流电通过D、C充电，直到C电压达到输入电压的峰值，此时SCR的电流减小，SCR进入截止状态，电容C会根据电路负载情况，向电阻R放电。
在电路负半周期中，SCR的控制极被施加一个反脉冲，使其导通，交流电通过D、C充电，当C电压达到SCR的触发电压时，SCR会被触发，电路进入导通状态，直到电流降为零，交流电通过C，电容C会向负载电阻R放电。
基于该原理，单相交流调压电路可以实现电压的调节，在输入电压发生变化时，通过控制SCR的导通或截止，电路中的电压也会随之变化，实现稳定的输出电压。
二、电路类型单相交流调压电路根据控制方式，可分为两种类型：阶段控制型和PWM型。
1. 阶段控制型阶段控制型交流调压电路，控制元器件一般为可控硅。
该电路的控制方式是通过控制可控硅的导通时间（相位控制），来实现电压的调节。
在输入电压上升时，控制硅导通的时间变长；在输入电压下降时，硅的导通时间变短。
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整流电路总结整流电路是将沟通电能变为直流电能供应直流用电设备。
它可以从各个角度进行分类，主要的分类方法有：按组成的器件可分为不行控、半控、全控三种；按电路结构可以分为桥式电路和零式电路；按沟通输入相数可分为单相电路和多相电路，其中多相电路在实际应用中乂以三相电路居多。
1单相整流与三相整流区分及其应用单相整流与三相整流区分如下表lo由上表可知，单相整流沟通输入相数为，三相整流沟通输入相数为3；单相整流输出电压波形幅度大，三相整流输出电压波形幅度小。
单相整流主要应用于小功率场合，三相整流应用于大功率场合。
例如某用电设备一相电流为60A,电线要用10平方（皇米）以上，分开三相则每相为20A, 电线用4平方就可以了。
2半波、全波和桥式整流各自的特点和区分以单相整流电路为例。
单相半波整流电路有如下特点：①电路简洁，使用器件少；②无滤波电路时，整流电压的直流重量较小，最大为0.45"2；③整流电压脉动大；④变压器利用率低。
单相全波整流电路有如下特点：①使用的整流器件比半波整流时多一倍，变压器带中心抽头；②无滤波电路时，整流电压的直流重量较小，最大为0.9,2；③整流电压脉动较小，比半波整流小一倍；④变压器利用率比半波整流高；⑤整流器件所受的反向电压较高。
三相桥式整流电路又如下特点：①使用的整流器件比全波多一倍②无滤波电路时，整流电压的直流重量较小，最大为2.34“2；③整流电压脉动与全波整流相同；④每个整流器件所受到的反向电压为电源电压峰值；⑤变压器利用率较全波整流高。
上述三种电路中，由于单相半波整流电路中变压器二次侧存在直流重量，会造成变压器贴心直流磁化，影响变压器的正常工作。
在其余两种整流电路上不存在直流磁化现象。
从图1典型的磁化曲线上可以看出：当磁场的强度增加时，磁芯被磁化的程度是随着增加的，但当接着减小磁场强度时，磁化的程度并不从上升时的曲线关系返回，而是当磁场强度降到。
时还有剩磁。
这叫磁滞现象，必需用反向施加磁图1基本磁化曲线当磁场强度很大时磁化的程度不再随着磁场强度的增高而增高可，这叫做磁饱和现象。
两电平与三电平的脉冲波形比较电牵二班徐刚堂代思瑶两电平与三电平的脉冲波形比较我国引进的时速200公里动力分散型交流传动动车组中,CRHI 、CRHS 动车组主电路均采用了两电平全桥整流电路。
为了降低开关管的电压应力和改善PWM 整流器网侧输出波形,CRHZ 动车组采用了二极管箱位三电平PWM 整流器电路结构。
下面主要对这两种电路拓扑的工作原理及数学模型进行分析和研究。
1.1两电平整流器原理与数学模型单相电压型两电平Pwm 整流器主电路如图2一1所示,网侧漏感L 二起传递和储存能量,抑制高次谐波的作用;支撑电容Cd 起抑制高次谐波,减少直流电压纹波的作用;电感LZ 和电容CZ 形成串联谐振电路,用于滤除电网的2次谐波分量。
把开关器件(这里采用IGBT)视为理想开关元件,定义理想开关函数S,和S,,从而得到如图2一2所示简化等效电路。
两电平PWM 脉冲整流电路 两电平PWM 整流器等效电路 由于上桥臂与下桥臂不能够出现直通,则a 1S 与a 2S 、b 1S 与b 2S 不能同时导通和关断,驱动信号应该互补。
PWM 整流器网侧输入端电压ab U 取值有dc U 、0、-dc U 三种电平,有效的开关组合有22=4种,即S,S,=00、01、10、11四种逻辑,则PWM 整流器输入端电压ab U 有如下关系:ab U =（B A S S ）dc U则由式(2一2),系统的瞬时等值电路如图2一3所示瞬时等值电路由图2- 3可见,通过不同的控制方法适当调节“ab U 的大小和相位,就能控制输入电流的相位以控制系统功率因数;同时控制输入电流的大小以控制传入功率变换的能量,也就控制了直流侧输出电压。
因此,通常采用电压外环和电流内环相结合的双闭环控制方式。
此等值电路的电压矢量平衡方程为: 对应于四个开关的不同工作状态,电路共有以下三种工作模式:工作模式1：B A S S =00或11,即下桥臂开关或上桥臂开关全部导通,则此时“ab U =0,电容d C 向负载供电,直流电压通过负载形成回路释放能量,直流电压下降,因此,为了保证直流侧电压的稳定,工作模式1的导通时间比较短,这也是在空间电压矢量调制中,两个零矢量的作用时间要比其他六个矢量的作用时间短的原因。
学号02天津城建大学控制系统仿真大作业单相整流—逆变电路仿真模型学生姓名王飞虎班级13电气12班成绩控制与机械工程学院2014年 6 月 20 日目录一、仿真电路原理图： ............................................. 错误!未定义书签。
二、单相桥式不可控整流原理： ..................................... 错误!未定义书签。
三.电路搭建 ...................................................... 错误!未定义书签。
四.元件提取 ...................................................... 错误!未定义书签。
五.参数设置 ...................................................... 错误!未定义书签。
六.结果分析 ...................................................... 错误!未定义书签。
七.结论： ........................................................ 错误!未定义书签。
参考文献： ....................................................... 错误!未定义书签。
绪论：整流(AC/DC)就是整流，是指将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。
逆变(DC/AC)，按负载性质的不同，逆变分为有源逆变和无源逆变。
如果把逆变电路的交流侧接到交流电源上，将直流电能经过直—交变换，逆变成与交流电源同频率的交流电返回到电网上去，叫有源逆变，其相应的装置是有源逆变器。
而将直流电能经过变换逆变成交流电能直接消耗在非电源性负载上者，叫无源逆变，其相应的装置是变频器。
