晶闸管单相交流调压电路的仿真
1、 电阻性负载的交流调压器的原理分析
其晶闸管VT1和VT2反并联连接,与负载电阻R串联接到交流电源上。当电源电压U2正半周开始时刻触发VT1,负半周开始时刻触发VT2,形同一个无触点开关。若正、负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2,则负载电压有效值随α角而改变, 实现了交流调压。移相角为α时的输出电压u的波形。
搭建电路
电路图的模块提取路径如下表
模块名 | 提取路径 |
电流表模块IR | SimPowerSystems/Measurements |
电压表模块VC | SimPowerSystems/Measurements |
脉冲发生器模块P1,P2 | Simulink/Sources |
串联RLC支路R,L,C | SimPowerSystems/Elements |
交流电压源Vs | SimPowerSystems/Electrical Sources |
信号分离模块Demux | Simulink/Signal Routing |
示波器Scope | Simulink/Sinks |
可关断晶闸管模块G1,G2 | SimPowerSystems/Power Electronics |
接地模块Ground | SimPowerSystems/Elements |
将最后一行的α分别改为30°,60°,90°,120°
其他参量为默认值
电路图搭建好并将仿真结束时间设置为0.03s
2 仿真波形:
触发角为30°时的波形图
触发角为60°时的波形图
触发角为90°时的波形图
触发角为120°时的波形图
2、 带阻感负载的单相交流调压电路的原理分析
设负载的阻抗角为φ=arctan(wL / R)。如果用导线把晶闸管完全短接,稳态时负载电流应是正弦波,其相位滞后于电源电压u1的角度为φ。在用晶闸管控制时,由于只能通过出发延迟角α推迟晶闸管的导通,所以晶闸管的触发脉冲应在电流过零点之后,使负载电流更为滞后,而无法使其超前。为了方便,把α=0的时刻仍定义在电源电压过零的时刻,显然,阻感负载下稳态时α的移相范围为φ≤α≤π。
搭建电路:
电路图的模块提取路径如下表:
模块名 | 提取路径 |
电流表模块IR | SimPowerSystems/Measurements |
电压表模块VC | SimPowerSystems/Measurements |
脉冲发生器模块P1,P2 | Simulink/Sources |
串联RLC支路R,L,C | SimPowerSystems/Elements |
交流电压源Vs | SimPowerSystems/Electrical Sources |
信号分离模块Demux | Simulink/Signal Routing |
示波器Scope | Simulink/Sinks |
可关断晶闸管模块G1,G2 | SimPowerSystems/Power Electronics |
接地模块Ground | SimPowerSystems/Elements |
2 仿真波形:
触发角为30°时的波形图
触发角为60°时的波形图
触发角为90°时的波形图
触发角为120°时的波形图