基于Matlab的交-交变频特性研究.pdf

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1、·28·煤矿机电2011年第1期基于Matlab的交．交变频特性研究杨璐，陈玮(沁澳铝业有限公司，河南焦作454000)摘要：根据桥式变频器的结构，构建了36个晶闸管的变频电路，每相变频电路由正反两组整流电路组成，并根据余弦交截法确定脉冲触发时刻，在Matlab中建立仿真模型，对变频器3分频全压进行带载仿真，验证了该变频器的可行性，为实际过程分析提供重要理论根据。关键词：变频；桥式电路；特性中图分类号：TN912．3文献标识码：A文章编号：1001—0874{2011)01—0028—04ResearchontheAC

2、-ACVariableFrequencyCharacteristiCSBaseonMatlabYANGLu，CHENWei(Qin’aoAluminumCo．，Ltd．，Jiaozuo454000，China)Abstract：Accordingtothestructureofbridgefrequencyconverter，buildfrequencychan舀ngcircuitof36thyristors，everyfrequencychangingcircuitismadeupofpositiveandnegat

3、iverectifiercircuit．Accordingthecosineinterceptmethodtodeterminepulsetriggertime，establishthesimulationmodelinMatlab，simulatetheconverteron1／3frequencyfullpressure，theresultverifiesthefeasibilityoftheconverter，proveimportanttheoreticalbasisforactualprocessanalys

4、is．Keywords：variablefrequency；bridgecircuit；characteristics1概述变频调速技术是交流调速技术的重要方向，从结构上讲，变频技术分为交一直-交变频和交·交变频。其中前者是先将交流电整流成直流电，然后通过逆变器将直流电变成频率和电压都可调的交流电，这种变频技术控制简单但电路结构复杂，需要添加大容量的储能元件；交·交变频是采用等效原理，直接将固定频率的交流电变成可变频率的交流电¨J。本文以桥式交．交变频电路为研究对象，以余弦交截法为原则，对变频器进行研究，并验证其可行性

5、。2交一交变频原理和规律变频器通过对对偶变流器的触发角进行连续“往复”的相位调制，使输出端产生一个交流电压。产生交流电压，取决于变流器触发角的控制，即触发时刻的控制。余弦交截法控制原理控制相位可将输出电压波形总畸变降低至最小，因此它也是相控循环变频器中常用的控制原理。(1)余弦交截法余弦交截法对晶闸管触发脉冲的控制是按照下列原则进行的：即使得变频器输出电压的瞬时值最接近于理想正弦电压的瞬时值。根据这条原则确定晶闸管换流时刻，使得实际输出电压波形与理想波形偏差最小，如图1所示。II,=4互'usintot(1)虼=佤si

6、n(埘一了1_(2)b=西sin(耐一了2丌)(3)K=4互usin(tot一仃)(4)K=凰sintat一了4丌)(5)虼=西sin(埘一了5订)(6)％=√2“osin∞ot(7)2011年第1期煤矿机电·29·‰基准电■+吃％+屹％+％％+％蚝+％％+％T丁丁下T丁l嬲rll嬲r2I嬲r3l嬲r4I嬲r5l巍l忙坐k坐yR=V3+V4VR__V4+V5VR=Vs+V6忙业式(7)中％为理想输出电压波形。开始阶段先是H波形导电，实际输出电压K与理想电压％之差为k—K，当电压误差％一K比下一个晶闸管导通时的误差吃一‰

7、大时，则应换为下一个晶闸管导通。因此换相时K=(K+屹)／2正好是两个电压的平均值(如图中虚线所示)，称它为％的同步波，并以％表示，可得：‰=“由C08a(8)其中，“由为a=Oo时％的值，即峰值。由于换相点应满足K=％=(K+K+。)／2的条件，也就是在理想输出电压波k与各个余弦的同步波坼的交点上发出触发脉冲，使晶闸管换相。可得出：c08a=％／u由=√2Mosin(Wot)／u由(9)从以上分析可见，理想输出电压％和控制角仅之间保持余弦的关系。(2)触发方式分析根据余弦交截法原理，由图2中看出正组晶闸管的触发规律是

8、：触发时刻一律取其基准波与同步余弦波下降沿的交点；将要导通的晶闸管的电压都比将要关断的晶闸管电压高。同理可得负组晶闸管的触发规律见图3，它是：触发时刻一律取基准波与同步余弦波上升沿的交点；将要导通的晶闸管的电压都比将要关断的晶闸管电压低[2】。3仿真模型和结果分析(1)交-交变频主电路建模及仿真模型CABCABCABCATBTCT