探索三相桥式全控整流电路仿真模型:6脉波与12脉波的奇妙世界
三相桥式全控整流电路仿真模型包括6脉波整流电路(sixmaibo.slx)与12脉波整流电路(double12maibo.slx)包括三相全控整流电路输入电压、电流仿真波形三相全控整流电路输出电压、电流仿真波形交流侧输入电流进行FFT傅里叶谐波频谱分析【内有文档解析原理,结果分析】在电力电子领域,三相桥式全控整流电路是一个非常重要的存在。今天咱们就来深入聊聊它的仿真模型,特别是其中的 6 脉波整流
三相桥式全控整流电路仿真模型 包括6脉波整流电路(sixmaibo.slx)与12脉波整流电路(double12maibo.slx) 包括 三相全控整流电路输入电压、电流仿真波形 三相全控整流电路输出电压、电流仿真波形 交流侧输入电流进行FFT傅里叶谐波频谱分析 【内有文档解析原理,结果分析】

在电力电子领域,三相桥式全控整流电路是一个非常重要的存在。今天咱们就来深入聊聊它的仿真模型,特别是其中的 6 脉波整流电路(sixmaibo.slx)与 12 脉波整流电路(double12maibo.slx)。
一、仿真模型基础
首先,我们要知道这些仿真模型搭建的目的,就是为了直观地观察和分析电路在不同工况下的运行特性。比如通过仿真,我们能看到三相全控整流电路输入输出的电压、电流波形,这对于理解电路的工作原理至关重要。
(一)6 脉波整流电路
咱们以 MATLAB/Simulink 为例,来看看搭建 6 脉波整流电路的一些关键部分代码(这里为了便于理解,只展示关键逻辑代码,并非完整可运行代码):
% 定义三相电源参数
Vm = 100; % 相电压幅值
f = 50; % 频率
phases = 3;
omega = 2 * pi * f;
% 创建三相电源模块
source = three_phase_source('Amplitude', Vm, 'Frequency', f, 'Phases', phases);
% 创建三相全控桥模块
bridge = three_phase_full_bridge;
% 连接模块
connect(source, bridge);
这段代码里,首先定义了三相电源的基本参数,像相电压幅值 Vm、频率 f 等。然后创建了三相电源模块 source 和三相全控桥模块 bridge,并将它们连接起来。这样,一个简单的 6 脉波整流电路雏形就有了。

三相桥式全控整流电路仿真模型 包括6脉波整流电路(sixmaibo.slx)与12脉波整流电路(double12maibo.slx) 包括 三相全控整流电路输入电压、电流仿真波形 三相全控整流电路输出电压、电流仿真波形 交流侧输入电流进行FFT傅里叶谐波频谱分析 【内有文档解析原理,结果分析】

通过仿真,我们能得到三相全控整流电路输入电压、电流仿真波形。在理想情况下,三相输入电压是正弦波,而输入电流由于晶闸管的控制,波形会有一些特点。
% 绘制输入电压波形
figure;
plot(time, Vabc(:,1)); hold on;
plot(time, Vabc(:,2));
plot(time, Vabc(:,3));
xlabel('时间 (s)');
ylabel('电压 (V)');
title('三相输入电压波形');
legend('A相', 'B相', 'C相');
这段代码就是用来绘制三相输入电压波形的,time 是时间向量,Vabc 是三相电压数据。从绘制出的波形图中,我们能清晰看到三相电压的相位差以及幅值等信息。
(二)12 脉波整流电路
12 脉波整流电路相对复杂一些,但原理上是在 6 脉波整流电路基础上进行拓展。
% 定义两组6脉波整流电路相关参数
% 第一组
Vm1 = 100;
f1 = 50;
phases1 = 3;
omega1 = 2 * pi * f1;
source1 = three_phase_source('Amplitude', Vm1, 'Frequency', f1, 'Phases', phases1);
bridge1 = three_phase_full_bridge;
% 第二组
Vm2 = 100;
f2 = 50;
phases2 = 3;
omega2 = 2 * pi * f2;
source2 = three_phase_source('Amplitude', Vm2, 'Frequency', f2, 'Phases', phases2);
bridge2 = three_phase_full_bridge;
% 连接两组电路实现12脉波
% 这里涉及到变压器连接等复杂逻辑,简化示意
connect(source1, bridge1);
connect(source2, bridge2);
% 后续还有组合输出等逻辑
12 脉波整流电路通过两组 6 脉波整流电路,经过特殊的变压器连接方式等,实现了 12 脉波的输出。这种电路的优势在于输出电压更加平滑,谐波含量相对 6 脉波整流电路更低。
二、输出波形分析
无论是 6 脉波还是 12 脉波整流电路,输出电压、电流波形都是重点观察对象。
% 绘制6脉波整流电路输出电压波形
figure;
plot(time, Vdc_6pulse);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('输出电压 (V)');
title('6脉波整流电路输出电压波形');
% 绘制12脉波整流电路输出电压波形
figure;
plot(time, Vdc_12pulse);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('输出电压 (V)');
title('12脉波整流电路输出电压波形');
从输出电压波形图中可以看出,6 脉波整流电路输出电压的脉动相对较大,而 12 脉波整流电路输出电压脉动明显减小,更加平滑。这是因为 12 脉波整流电路在一个周期内对电压的调制次数更多。
三、FFT 傅里叶谐波频谱分析
对交流侧输入电流进行 FFT 傅里叶谐波频谱分析,能让我们清楚了解电流中各次谐波的含量。
% 对6脉波整流电路交流侧输入电流进行FFT分析
N = length(iac_6pulse); % 数据长度
f_axis = (0:N - 1) * f / N; % 频率轴
iac_fft = fft(iac_6pulse);
magnitude = abs(iac_fft) / N;
figure;
plot(f_axis(1:N/2), 2 * magnitude(1:N/2));
xlabel('频率 (Hz)');
ylabel('幅值');
title('6脉波整流电路交流侧输入电流谐波频谱');
通过这段代码,我们计算出了 6 脉波整流电路交流侧输入电流的 FFT,并绘制出了谐波频谱图。从图中可以看到,6 脉波整流电路交流侧输入电流含有丰富的低次谐波,像 5 次、7 次谐波等幅值相对较大。而 12 脉波整流电路由于其特性,低次谐波含量会大大降低,这也是 12 脉波整流电路的一个显著优势。

文档中对原理和结果的分析,能让我们从理论层面更深入理解这些波形和数据背后的意义。通过仿真和分析,我们对三相桥式全控整流电路的 6 脉波与 12 脉波整流电路有了更全面的认识,这对于实际工程应用中选择合适的整流电路有着重要的指导作用。希望大家通过这篇博文,对三相桥式全控整流电路仿真模型有更清晰的理解。

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