基于PSCAD/EMTDC的可控整流電路仿真實現

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，并對其阻感負載時進行仿真。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，并立即得到任意的仿真結果，直觀性強。

關鍵詞：PSCAD/EMTDC仿真軟件 可控整流 仿真參數

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：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一步研究整流電路起到至關重要的作用；通過PSCAD/EMTDC仿真軟件實現可控整流電路仿真，進一步驗證理論分析，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設計

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，其可帶電阻負載和阻感負載，帶不同性質負載時工作情況不同。

1.2 單相橋式整流電路的參數設計

（1）電阻負載情況參數設計：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脈沖，所以觸發角0απ；負載輸出電壓為ud=u2sinωt，αωtπ；負載輸出電流為id，id=sinωt，αωtπ；我們設置參數分別為u2=220V，f=50Hz，R=5Ω，。

（2）阻感負載情況參數設計：已知負載電流id波形如圖2，電壓瞬時值為u2=u2sinωt，有效值u2=220V，觸發角，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設計

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，負載電壓為ud，負載電流為id。其可接電阻負載和阻感負載，帶不同性質負載時工作情況不同。

2.2 三相可控整流電路的參數設計

（1）電阻負載參數設計：設電源電壓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脈沖，所以觸發角0απ；我們設置參數分別為u2=220V，f=50Hz，R=5Ω，。

（2）阻感負載參數設計：設電壓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脈沖，所以觸發角0απ；我們設置參數分別為u2=220V，f=50Hz，R=5Ω，α=900，L=0.1H，負載電流id波動的范圍不超過10%。

3 結論

可控整流電路的應用已遍及各個工業領域，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的仿真實現來進一步了解可控整流電路的相位控制技術的原理，仿真實現輸出電壓及負載電流的對比分析。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，仿真電路的觸發控制角以及負載參數可以靈活的設置。

參考文獻

[1] 李鵬飛.電力電子技術與應用[M].北京：清華大學出版社，2012.

[2] 林飛.電力電子應用技術的MATLAB仿真[M].北京：中國電力出版社，2009.

[3] 王兆安，黃俊.電力電子技術[M].4版.北京：機械工業出版社，2000.