基于matlab多脉波整流仿真电路功率因素的分析

作者：彭穗 徐子恒

来源：《科技创新导报》 2013年第34期

彭穗 徐子恒

（南昌大学 江西南昌 330031）

摘要：该文基于matlab仿真平台，建立了6脉波，12脉波整流仿真电路，得出了整流电路输出电压电流波形，对波形进行了分析，得出电路随着单个周期内负载电压脉波数的增加功率因数也增大。

关键词：整流 功率因数 仿真

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)12(a)-0055-02

随着社会的发展,整流装置的功率在不断加大,然而功率因数不高是整流装置面临的普遍问题,因此整流装置的功率因数越来越受到重视[1]。该文基于matlab仿真平台,分析比较6脉波和12脉波整流电路的功率因数。

1 功率因数的定义

正弦电路中，电路的有功功率为P=UIcosφ。视在功率等于电压有效值与电流的乘积S=UI，即功率因数λ定义为有功功率和视在功率的比值

功率因数是由电压和电流的相位差φ决定的，其值为λ=cosφ。

在整流电路中，通常电压的波形畸变率很小，而由于阻感负载的存在，电流常常出现比较明显的畸变，因此研究电压波形为正弦波，电流波形为非正弦波具有很大的现实意义。

设正弦电压的有效值为U，畸变电流的有效值为I，基波电流有效值与电压的相位差分别是I1和φ1。这时有功功率为

P=UI1 cosφ1

功率因数为

2 多脉波整流电路仿真与分析

2.1 六脉波整流电路仿真分析

六脉波整流电路电路由三相交流源， 三相桥式全控桥，同步脉冲触发电路，RL负载组成，在SIMULINK环境下仿真电路见图1。

图1中，a,b,c三相对称电压的幅值都为380V，R=10Ω，L足够大,采用双脉冲触发，触发角0。

图2中，给出负载的电压波形，以及a相的电流波形。A相电流波形为宽度120°的方波，其相电流与平均电流的关系为

3.2 12脉波整流电路仿真分析

12脉波电路主要有三相交流电源，三相三绕组变压器，晶闸管桥式整流电路，RL负载组成。在SIMULINK环境下仿真电路见图5。

图3[2]中，三相交流电源幅值为220V,频率50Hz,相位分别为0°,120°,-120°,变压器一次侧采用Y型接法，二次侧分别用Y型与△型接法。三个绕组变压器电压以此设置为380V,220V,220V.整流电路采用默认值。R=100，L=0H.采用双脉冲触发方式。

图4给出了负载的电压 a相电流波形，对a相电流进行傅里叶级数分解为

3 结语

从以上6脉波，12脉波整流电路仿真与数学分析可知，随着单位周期内负载电压脉波数的增加，电路的功率因数在不断的提高。

参考文献

[1] 陈文光,张少农.功率因数的概念及测试方法探讨[J].电气电子教学报,1973, 24(5).

[2] 张文斌.靳希.ZHANG Wen-bin.JIN Xi 12脉波整流电路MATLAB-Simulink仿真及谐波分析[J].华东电力,2008（4）.