三相半波可控整流电阻性负载仿真电路及波形
日期：2009-11-17 10:15:14 点击：
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对称三相电源的设置：三个电源的电压值相等，频率相同，相位互差120°。
在设置电源相位时，必须注意，这个“相位”，不能理解为“初相位”，应理解为“滞后的相位”，它不能设为负值。
如果以A相作为参考相，把它设为0，则B相的相位应设置为120°，C相的相位应设置为240°，这样做以便和触发脉冲的延时相对应，这和瞬时表达式中的“初相位”刚好相反。关于这个问题，我们可以从示波器中观察到的波形得到验证。
按以上所说的设置相位，运行后，示波器所显示的波形，确实是顺相序三相电源的波形。
三相触发脉冲的设置：延时设置与控制角a的大小有关，为了保证与三相主电源保持同步，三相触发脉冲的延时也应依次增加6.67ms（这是120°所对应的时间值），且不能为负值。因为三相半波整流把a=0定义在自然换相点ωt=30°处，所以，当a=0时，三个触发脉冲的延时设置，应依次为1.67ms 、8.34 ms和15ms。
NI Circuit Design Suite 10.0 仿真软件，支持用多台示波器，在图中用了三台示波器。用第一台示波器A通道来观察A相电源的相电压波形 并将通道连线设置为黄色，用第二台示波器A通道来观察B相电源的相电压波形 并将通道连线设置为绿色，用第三台示波器A通道来观察C相电源的相电压波形 并将通道连线设置为红色；用三个示波器的B通道来观察整流输出电压的波形，并将这三条连线均设为蓝色。
示波器中波形的颜色是和通道连线的颜色相关联的。如果按以上所述将三台示波器A通道连线的颜色分别设置为黄、绿、红三种颜色，则示波器中的波形就以相应的黄、绿、红三种颜色来显示。 这样做的好处是，能清楚地区分三相电压的波形。
由于我们将三个示波器的B通道的连线均设置为蓝色，所以，在三个示波器中，蓝色波形均为三相半波可控整流电路输出电压的波形。
从整流电路输出电压的波形可以看出：整流输出电压是由各相电源的相电压相继延续而成的。其顺序是A→B→C→A。每个周期有三个脉波。当a=0时，其波形与二极管整流电路相同。脉波的起点在自然换相点上。
从仿真电路上来看，三只晶闸管是作共阴极连接的，说明这三只晶闸管的阴极电位是相同的。那么，哪只晶闸管能导通？就看三个阳极的电位哪个是最高的，阳极电位最高的那只晶闸管优先导通。当一只晶闸管优先导通后，另两只晶闸管必然是加反向电压而截止的。从波形图中可以看出每个周期有三个脉波，这三个脉波就是相应的晶闸管导通后才将电源电压送到负载的。所以，三只晶闸管的导通顺序也是：A→B→C→A。在一个周期内，三只晶闸管轮流导通，当a=0时，每只晶闸管的导通角为120°。对于电阻性负载，负载电流的波形和电压的波形是相似的，电流和电压的关系符合欧姆定律。
2. 用两台示波器观察波形
用第一台示波器A通道来观察A相电源的相电压波形 ，并将通道连线设置为黄色，用其B通道来观察B相电源的相电压波形 ，并将通道连线设置为绿色，用第二台示波器A通道来观察C相电源的相电压波形， 并将通道连线设置为红色，用其B通道来观察整流输出电压的波形 ，并将通道连线设置为蓝色，这样，接两台示波器就够用了。
3. 用一台示波器观察波形
如果选用泰克示波器来观察波形，因为泰克示波器有四个通道，所以，观察以上的四个波形，用一台示波器就够了，这是最简单的接线了。
泰克示波器波形的颜色不需要特别的设置，是仿真软件已经设置好了的，波形的颜色和示波器显示屏左下方显示的通道字体CH1、CH2、CH3、CH4的颜色是对应的，从字体的颜色就能看出，黄色波形是CH1通道的，红色波形是CH3的，如此等等。为了一致起见，在仿真电路中也将通道连线的颜色按波形的颜色作了设置。
大家都知道，电力电子技术是一门把粗电变为精电的技术，所以，我们对电力电子电路进行仿真的时候，也要去粗取精，从众多的方案中，选出最优的。以上三种方案，旨在让大家自然明白去粗取精、去伪存真、精益求精、学无止境的道理。
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对称三相电源的设置：三个电源的电压值相等，频率相同，相位互差120°。
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在设置电源相位时，必须注意，这个“相位”，不能理解为“初相位”，应理解为“滞后的相位”，它不能设为负值。
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如果以A相作为参考相，把它设为0，则B相的相位应设置为120°，C相的相位应设置为240°，这样做以便和触发脉冲的延时相对应，这和瞬时表达式中的“初相位”刚好相反。关于这个问题，我们可以从示波器中观察到的波形得到验证。
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按以上所说的设置相位，运行后，示波器所显示的波形，确实是顺相序三相电源的波形。
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三相触发脉冲的设置：延时设置与控制角a的大小有关，为了保证与三相主电源保持同步，三相触发脉冲的延时也应依次增加6.67ms（这是120°所对应的时间值），且不能为负值。因为三相半波整流把a=0定义在自然换相点ωt=30°处，所以，当a=0时，三个触发脉冲的延时设置，应依次为1.67ms 、8.34 ms和15ms。
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NI Circuit Design Suite 10.0 仿真软件，支持用多台示波器，在图中用了三台示波器。用第一台示波器A通道来观察A相电源的相电压波形 并将通道连线设置为黄色，用第二台示波器A通道来观察B相电源的相电压波形 并将通道连线设置为绿色，用第三台示波器A通道来观察C相电源的相电压波形 并将通道连线设置为红色；用三个示波器的B通道来观察整流输出电压的波形，并将这三条连线均设为蓝色。
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示波器中波形的颜色是和通道连线的颜色相关联的。如果按以上所述将三台示波器A通道连线的颜色分别设置为黄、绿、红三种颜色，则示波器中的波形就以相应的黄、绿、红三种颜色来显示。 这样做的好处是，能清楚地区分三相电压的波形。
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由于我们将三个示波器的B通道的连线均设置为蓝色，所以，在三个示波器中，蓝色波形均为三相半波可控整流电路输出电压的波形。
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从整流电路输出电压的波形可以看出：整流输出电压是由各相电源的相电压相继延续而成的。其顺序是A→B→C→A。每个周期有三个脉波。当a=0时，其波形与二极管整流电路相同。脉波的起点在自然换相点上。
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从仿真电路上来看，三只晶闸管是作共阴极连接的，说明这三只晶闸管的阴极电位是相同的。那么，哪只晶闸管能导通？就看三个阳极的电位哪个是最高的，阳极电位最高的那只晶闸管优先导通。当一只晶闸管优先导通后，另两只晶闸管必然是加反向电压而截止的。从波形图中可以看出每个周期有三个脉波，这三个脉波就是相应的晶闸管导通后才将电源电压送到负载的。所以，三只晶闸管的导通顺序也是：A→B→C→A。在一个周期内，三只晶闸管轮流导通，当a=0时，每只晶闸管的导通角为120°。对于电阻性负载，负载电流的波形和电压的波形是相似的，电流和电压的关系符合欧姆定律。
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用第一台示波器A通道来观察A相电源的相电压波形 ，并将通道连线设置为黄色，用其B通道来观察B相电源的相电压波形 ，并将通道连线设置为绿色，用第二台示波器A通道来观察C相电源的相电压波形， 并将通道连线设置为红色，用其B通道来观察整流输出电压的波形 ，并将通道连线设置为蓝色，这样，接两台示波器就够用了。
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泰克示波器波形的颜色不需要特别的设置，是仿真软件已经设置好了的，波形的颜色和示波器显示屏左下方显示的通道字体CH1、CH2、CH3、CH4的颜色是对应的，从字体的颜色就能看出，黄色波形是CH1通道的，红色波形是CH3的，如此等等。为了一致起见，在仿真电路中也将通道连线的颜色按波形的颜色作了设置。
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