小水电2006年第2期（总第128期） 技术交流 400 40 300 350 300f………… 2505 200 150 T1烧俦 -I0 -200 100 -300 50 T1T6烧断 0010020.030.04-0050.060.07008 10 1520 25303540 图6a=60°晶闸管T,烧断仿真.Udc 图7a=60°晶闸管烧断仿真.dc 5.3仿真结果分析 全控电路进行仿真，只需将相应模块拖至建模窗 系统正常运行，触发角为0时，晶闸管在自然 口，互相连线，建模简单，而且可以在线修改仿真 换相点触发，整流电压有完整波头；当触发角为 参数，仿真结果可视化效果好，可以在一定程度上 60时，整流电压出现为零的点。晶闸管的触发角 代替实验电路，节约了实验成本。基于MATLAB的 越大，整流电压的平均值越小。当触发角为120° m文件进行编程，还可以实现更加复杂的参数控制 时，虽然整流电压为负值，但是，整流电流却为正 和实验设计及实验数据的批处理与可视化，对于从 值，这是由于负载为阻感性负载，且时间常数 大量的实验数据中发现相关规律，可以起到事半功 较大。 倍的效果。 起始触发角为60°，晶闸管1烧断后，整流电 压波形不变，但整流电压为正值的6脉波变成了4 参考文献： 脉波，且有1个负脉波。经过36s左右，电路进入 [1]商因才.电力系统自动化[M.天津：天津大学出版 稳态，稳态电流约为同等参数条件下系统正常运行 社，1999. 时整流电流的1/2。此时，自动励磁调节器应该通 [2]陈坚.电力电子学.电力电子变换和控制技术[M 北京：高等教育出版社，2002. 过调节，加大励磁电流，以保持发电机端电压的 [3]张永生.电力半导体电路原理[M].北京：机械工业 稳定。 出版社，1986. 经过其它仿真，可以发现，起始触发角为60°， [4]王华英，郑华耀，王锡淮.电力电子故障的Matlab仿 当晶闸管Ti和T6分别在t=0.02s、t=7s烧断， 真及其DT分析[U],计算机辅助工程，2004,13 整流电流在晶闸管T6烧断以后急剧下降，在t= (4):72.75. 36s左右电流衰减为零；当晶闸管T、T3和T先 [5]潘湘高.基于MATLAB的电力电子电路建模仿真方法 后烧断，整流电路成为了半波整流电路，但是由于 的研究0].计算机仿真，2003,20(5)：113-114. [6]薛定宇，陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技 I、T和T6的导通不连续，输出电压也不连续， 术与应用[M].北京：清华大学出版社，2002. 但对于阻感性负载，整流电流仍然连续，进入稳态 之后，整流电流约为同等参数条件下系统正常运行 ■ 时整流电流的1/2。因此，根据最不利的情况，即 晶闸管五和16烧断后，整流电流将衰减为零， 张伟(1979.)，男，助理工程师，主要研究方向为 励磁电流也为零，可以对励磁绕组的设计及自动励 流体机械与电厂管理。Email:wwheart@tom com 磁调节器的反应进行校核。 蒋从锋(1979.)，男，华中科技大学工程计算与仿真 研究所在读博士生，主要研究方向为发电机设计仿真及 6结语 应用。 利用MAILAB/Simulink对同步发电机三相桥式 ·27· 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://ww.cnki.net图 6 α= 60°晶闸管 T1 烧断仿真 - Udc 图 7 α= 60°晶闸管烧断仿真 - Idc 513 仿真结果分析 系统正常运行 , 触发角为 0°时 , 晶闸管在自然 换相点触发 , 整流电压有完整波头 ; 当触发角为 60°时 , 整流电压出现为零的点。晶闸管的触发角 越大 , 整流电压的平均值越小。当触发角为 120° 时 , 虽然整流电压为负值 , 但是 , 整流电流却为正 值 , 这是由于负载为阻感性负载 , 且时间常数 较大。 起始触发角为 60°, 晶闸管 T1 烧断后 , 整流电 压波形不变 , 但整流电压为正值的 6 脉波变成了 4 脉波 , 且有 1 个负脉波。经过 36s 左右 , 电路进入 稳态 , 稳态电流约为同等参数条件下系统正常运行 时整流电流的 1/ 2。此时 , 自动励磁调节器应该通 过调节 , 加大励磁电流 , 以保持发电机端电压的 稳定。 经过其它仿真 , 可以发现 , 起始触发角为 60°, 当晶闸管 T1 和 T6 分别在 t = 0102s、t = 7s 烧断 , 整流电流在晶闸管 T6 烧断以后急剧下降 , 在 t = 36s 左右电流衰减为零 ; 当晶闸管 T1 、T3 和 T5 先 后烧断 , 整流电路成为了半波整流电路 , 但是由于 T2 、T4 和 T6 的导通不连续 , 输出电压也不连续 , 但对于阻感性负载 , 整流电流仍然连续 , 进入稳态 之后 , 整流电流约为同等参数条件下系统正常运行 时整流电流的 1/ 2。因此 , 根据最不利的情况 , 即 晶闸管 T1 和 T6 烧断后 , 整流电流将衰减为零 , 励磁电流也为零 , 可以对励磁绕组的设计及自动励 磁调节器的反应进行校核。 6 结 语 利用 MATLABΠSimulink 对同步发电机三相桥式 全控电路进行仿真 , 只需将相应模块拖至建模窗 口 , 互相连线 , 建模简单 , 而且可以在线修改仿真 参数 , 仿真结果可视化效果好 , 可以在一定程度上 代替实验电路 , 节约了实验成本。基于MATLAB 的 m 文件进行编程 , 还可以实现更加复杂的参数控制 和实验设计及实验数据的批处理与可视化 , 对于从 大量的实验数据中发现相关规律 , 可以起到事半功 倍的效果。 参考文献 : [1 ] 商国才. 电力系统自动化 [M]. 天津 : 天津大学出版 社 , 19991 [2 ] 陈坚. 电力电子学 - 电力电子变换和控制技术 [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 20021 [3 ] 张永生. 电力半导体电路原理 [M]. 北京 : 机械工业 出版社 , 19861 [4 ] 王华英 , 郑华耀 , 王锡淮. 电力电子故障的 Matlab 仿 真及其 DFT 分析 [J ]. 计算机辅助工程 , 2004 , 13 (4) : 72 - 751 [5 ] 潘湘高. 基于 MATLAB 的电力电子电路建模仿真方法 的研究 [J ]. 计算机仿真 , 2003 , 20 (5) : 113 - 1141 [6 ] 薛定宇 , 陈阳泉. 基于 MATLABΠSimulink 的系统仿真技 术与应用 [M]. 北京 : 清华大学出版社 , 20021 ■ 张 伟 (1979 - ) , 男 , 助理工程师 , 主要研究方向为 流体机械与电厂管理。Email : zwheart @tom1com 蒋从锋 (1979 - ) , 男 , 华中科技大学工程计算与仿真 研究所在读博士生 , 主要研究方向为发电机设计仿真及 应用。 · 72 · 小水电 2006 年第 2 期 (总第 128 期) 技术交流 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net