直流调速系统和交流调速系统课程设计1 - 图文 下载本文

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运算 (Math) 模块库、非线性系统(Nonlinear)模块库、信号与系统(Signals &System) 模块库、仪器仪表(Sinks)模块库、信号源(Sources)模块库、子系统(Subsystem)模块库。

4电力系统模型库

电力系统模型库(Power System Blockset)是专用于 RLC 电路、电力电子电路、电机传动控制系统和电力系统仿真用的模型库。模型库中包含了各种交直流电源、大量电气元器件和电工测量仪表等。利用这些模型可以模拟由电阻、电感、电容组成的电路,含电力电子器件的开关、整流和逆变、变频等装置,以及电力系统运行和故障的各种状态。在电力电子电路和电力拖动控制系统的仿真中将主要使用该模型库的模型。电力系统模型库模块的使用与Simulink模块的使用不同,电力系统模型库的模块必须连接在回路中使用,因此每个模块都有输入端和输出端,在回路中流动的是电流,并且电流通过每个电气元器件时产生电压降。Simulink模块组成的是信号流程,流入流出模块的信号没有特定的物理含义,其含义要视仿真模型的对象而定。由电力系统模型库模块组成的电路和系统可以和Simulink模型库中的控制单元连接、组合成控制系统,研究和观察在不同控制方案下系统的稳态和动态响应,为系统的设计提供依据。电力系统模型库中包含了7 个子模型库。其中ExtraLibrary (其他电气子模型库)还包含了六个二级子模型库。以下分别介绍各模型库中的模块及其简要功能。

电力系统模型库主要包括: 电源 (Electrical Sources) 模块库、 电器元件 (Elements) 模块库 、电机 (Machines) 模块库、电力电子元件(Power Electronics) 模块库、连接件(Connectors )模块库、测量仪器(Measurements)模块库、其他电气模块库(Extra Library ) 、控制 (Control Blocks)模块库、测量 (Measurements)模块库、三相模型(Three-phase Library)模块库。

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第二章 直流调速和交流调速系统基本原理

2.1三相桥式整流电路基本原理

三相桥式全控整流电路原理图如下:

图2.1.1

一般变压器一次侧接成三角型,二次侧接成星型,晶闸管1、3、5为共

阴极,2、4、6为共阳极。

带电阻负载时的工作情况:

(1)当a≤60?时,ud波形均连续,对于电阻负载,id波形与ud波形形状一样,也连续

波形图:a =0(图1)、a =30?(图2)、a =60?(图3)

(2)当a>60?时,ud波形每60?中有一段为零,ud波形不能出现负值 波形图: a =90?(图4)

(3)带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是120?

晶闸管及输出整流电压的情况如表2.1.1所示 :

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表2.1.1 时段 共阴级组中导通的晶闸管 共阴级组中导通的晶闸管 整流输出电压

I VT1 II VT1 III VT3 IV VT3 V VT5 VI VT5 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 ua-ub=uab ua-uc=uac ub-uc=ubc

ub-ua=uba uc-ua=uca uc-ub=ucb

2.2 三相桥式逆变电路基本原理

三相桥式逆变电路如下图所示,图中用GTO作为逆变开关,也可用其它全控型器件构成逆变器,若用晶闸管时,还应有强迫换流电路。

图2.2.1

从电路结构上看,如果把三相负载看成三相整流变压器的三个绕组,那么三相桥式逆变电路犹如三相桥式可控整流电路与三相二极管整流电路的反并联,其中可控电路用来实现直流到交流的逆变,不可控电路为感性负载电流提供续流回路,完成无功能量的续流和反馈,因此D1~D6称为续流二极

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管或反馈二极管。

在三相桥式逆变电路中,各管的导通次序同整流电路一样,也是T1、T2、T3??T6、T1??各管的触发信号依次互差60?。根据各管的导通时间可以分为180? 导通型和120?导通型两种工作方式,在180?导通型的逆变电路中,任意瞬间都有三只管子导通,各管导通时间为180?,同一桥臂中上下两只管子轮流导通,称为互补管。在120?导通型逆变电路中,各管导通120?,任意瞬间只有不同相的两只管子导通,同一桥臂中的两只管子不是瞬时互补导通,而是有60?的间隙时间,当某相中没有逆变管导通时,其感性电流经该相中的二极管流通。

导通方式及基本参数在180?导通型的三相逆变器中,每隔60?的各阶段其等效电路及相应相电压、线电压数值如图2.2.2所示。

图2.2.2 根据图2.2.2中各阶段的相电压数值,可以得出任何一相的相电压波形为六阶梯波,各相互差120?,如图2.2.3(a)所示。而线电压可由相电压相减得出,其波形如图2.2.3(b)所示,为脉宽120?的矩形波。