电力电子技术:三相桥式全控整流电路的逆变设计与MATLAB仿真

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"该文档是关于电力电子技术的课程设计,具体聚焦于三相桥式全控整流电路在逆变工作状态下的设计。作者是电气工程及其自动化专业的王世政,由指导教师张彦迪指导,使用MATLAB软件进行分析和仿真。设计内容包括电路的原理、电路设计、参数计算、触发电路和保护电路的选择,以及最终的建模仿真分析。" 在电力电子技术中,三相桥式全控整流电路是一种重要的电能转换电路,它由两组三相半波可控整流电路(共阴极和共阳极)串联组成。在逆变工作状态下,电路需要满足两个条件:一是存在直流电动势源,其极性与晶闸管导通方向一致,且电动势值略大于直流侧平均电压;二是晶闸管的控制角a需大于90°,以使得输出电压Ud为负值。 设计目标是让学生掌握三相桥式全控整流电路(逆变状态)的相关理论,学习电路设计、参数计算、触发电路和保护电路的设计方法,并利用MATLAB软件进行仿真分析。设计内容包括: 1. 确定电路的整体设计,理解逆变工作状态的实现原理。 2. 设计主电路,这涉及到选择合适的晶闸管等元器件,确保在有源逆变条件下能够正常工作。 3. 计算关键参数,例如电压、电流的峰值和有效值,以便选择合适的设备并确保稳定运行。 4. 设计触发电路,该电路用于控制晶闸管的开通和关断,确保其按照预期的工作角度工作。 5. 设计保护电路,以防止过电压、过电流等异常情况对设备造成损害。 6. 使用MATLAB进行电路模型建立和仿真,分析电路性能,如输出电压波形、电流波形等,验证设计的正确性和可行性。 在MATLAB软件的应用中,学生可以利用其强大的信号处理和仿真功能,模拟电路的实际工作状态,观察不同控制角下电压、电流的变化,从而深入理解逆变过程和电路性能。 这个课程设计旨在将理论知识与实践相结合,提高学生的动手能力和问题解决能力,使他们能够独立完成一个完整的电力电子系统设计,包括理论分析、硬件选型、电路设计和软件仿真。通过这样的实践,学生不仅能巩固电力电子技术的基础知识,还能提升在实际工程中的应用技能。