基于PSCAD/EMTDC的可控整流電路仿真實現(xiàn)

王博林

摘 要：該文以單相橋式可控整流電路、三相橋式可控整流電路為研究對象，介紹了可控整流電路的基本工作原理及參數(shù)分析，并建立基于PSCAD/EMTDC的單相橋式可控整流電路及三相橋式可控整流電路的仿真模型，并對其阻感負(fù)載時進(jìn)行仿真。PSCAD/EMTDC提供的可視化仿真可直接建立電路仿真模型，隨意改變仿真參數(shù)，并立即得到任意的仿真結(jié)果，直觀性強。

關(guān)鍵詞：PSCAD/EMTDC仿真軟件 可控整流 仿真參數(shù)

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0047-01

將交流電變換為固定或可調(diào)的直流電稱為整流，即AC/DC變換器。單相橋式可控整流電路和三相橋式可控整流電路是最基本的，分析它們的工作過程對進(jìn)一步研究整流電路起到至關(guān)重要的作用；通過PSCAD/EMTDC仿真軟件實現(xiàn)可控整流電路仿真，進(jìn)一步驗證理論分析，加深對可控整流電路的理解。

1 單相橋式可控整流電路的基本原理及參數(shù)設(shè)計

1.1 單相橋式可控整流電路的基本原理

單相橋式可控整流電路的仿真圖如圖1，其可帶電阻負(fù)載和阻感負(fù)載，帶不同性質(zhì)負(fù)載時工作情況不同。

1.2 單相橋式整流電路的參數(shù)設(shè)計

（1）電阻負(fù)載情況參數(shù)設(shè)計：整流電路仿真圖如圖2所示，u2的有效值為220V，即u2=U2sinωt=220sinωt；電阻R=5；頻率f=50Hz；因為在電壓u2正半周給晶閘管觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)角0απ；負(fù)載輸出電壓為ud=u2sinωt，αωtπ；負(fù)載輸出電流為id，id=sinωt，αωtπ；我們設(shè)置參數(shù)分別為u2=220V，f=50Hz，R=5Ω，。

（2）阻感負(fù)載情況參數(shù)設(shè)計：已知負(fù)載電流id波形如圖2，電壓瞬時值為u2=u2sinωt，有效值u2=220V，觸發(fā)角，電阻值R=5，頻率f=50Hz，

電感為L=0.15H；id=-sin（α-）

+sin（ωt-）。電流id波動范圍不超過15%。

2 三相橋式可控整流電路的基本原理和參數(shù)設(shè)計

2.1 三相橋式可控整流電路的基本原理

三相橋式可控整流電路的仿真圖如圖3，負(fù)載電壓為ud，負(fù)載電流為id。其可接電阻負(fù)載和阻感負(fù)載，帶不同性質(zhì)負(fù)載時工作情況不同。

2.2 三相可控整流電路的參數(shù)設(shè)計

（1）電阻負(fù)載參數(shù)設(shè)計：設(shè)電源電壓u2的有效值為220V，即u2=U2sinωt=220sinωt；電阻R=5；頻率f=50Hz；因為在電壓u2正半周給晶閘管觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)角0απ；我們設(shè)置參數(shù)分別為u2=220V，f=50Hz，R=5Ω，。

（2）阻感負(fù)載參數(shù)設(shè)計：設(shè)電壓u2的有效值為220V，即u2=u2sinωt=220sinωt；電阻R=5；頻率f=50Hz；因為在電壓u2正半周給晶閘管觸發(fā)脈沖，所以觸發(fā)角0απ；我們設(shè)置參數(shù)分別為u2=220V，f=50Hz，R=5Ω，α=900，L=0.1H，負(fù)載電流id波動的范圍不超過10%。

3 結(jié)論

可控整流電路的應(yīng)用已遍及各個工業(yè)領(lǐng)域，該文主要通過對單相橋式可控整流電路、三相橋式可控整流電路的理論分析及PSCAD/EMTDC的仿真實現(xiàn)來進(jìn)一步了解可控整流電路的相位控制技術(shù)的原理，仿真實現(xiàn)輸出電壓及負(fù)載電流的對比分析。通過仿真電路來加深對理論分析的理解。仿真電路具備清晰直觀的主界面，仿真電路的觸發(fā)控制角以及負(fù)載參數(shù)可以靈活的設(shè)置。

參考文獻(xiàn)

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