0.摘要和关键词:通过MATLAB仿真软件,对于电力电子所学的交流和支流的转换,对于相应的仿真模型有了一定的了解,对于MATLAB的操作也有了一定的熟悉。
1.课程设计的任务:
一)建立单相半波可控整流电路仿真模型:
1、对教材P43图2-1、P44图2-2和P46图2-4进行验证(假设交流电压有效值为220伏)。
2、改变直流侧负载电阻与电感值,观察各波形的变化。 3、改变晶闸管触发角,观察各波形的变化。
(二)建立单相全控桥式整流电路仿真模型:
1、对教材P47图2-5、P48图2-6进行验证(假设三相交流线电压有效值为380伏)。 2、改变直流侧负载电阻与电感值,观察各波形的变化。 3、改变晶闸管触发角,观察各波形的变化。
(三)建立P54图2.17所示的三相全控桥式整流电路仿真模型,假设三相交流线电压有效值为380伏,直流侧负载电阻为1欧姆,电感为20mH。改变交流侧电感(0.001~0.1mH)、晶闸管触发角,观察交流电压、直流电压与交流电流的波形。
(四)建立P106图3.4所示的升降压斩波电路仿真模型,假设E?15V,L?0.05mH,开关频率fs?20kHz。改变占空比,观察电感上电压、电流波形的变化情况。
(五)在P153图6.7所示的三相桥式SPWM逆变电路中,假设Ud?500V,三相负载电阻
R?2?,负载电感L?10mH,开关频率fs?1kHz。并假设三相负载中含有电源,U相电源电压eU?50V(50V为峰值,频率为50Hz,相位为0o,三相互差120o)。
若每相电流有效值为35A,请确定幅值调制率ma的取值(ma定义为正弦波调制信号峰值与三角波载波信号峰值的比值,逆变电路输出相电压有效值U相?0.612maUd/3)。
若ma取为0.8,每相电流有效值为35A,则直流侧电压应取何值? 画出uUN、eU与iU的波形。
(六)学习Demos中的APF(有源滤波)和UPFC(Facts模块)的示例。任选其一,观察系统的响应,分析其实现的原理,了解电力电子在电力系统中的作用,
2.前言:
通过该实践环节使学生了解电力电子系统仿真的基本原理与方法,掌握电力电子仿真软件的使用,加深对于电力电子基本容的理解与典型应用的认识。是的对于实际的运行情况有基本的认识。
3.报告正文:
1)单相半波可控整流仿真模型
电路图如右边:
验证图2-1:依序为:当延时时间为0.004s,R=10;延时时间为0.004S,R=20(改变电阻);延迟时间为0.002,R=10(改变触发角);的波形。
验证图2-2:依序为:当延时时间为0.004s,R=10,L=0.01H;延时时间为0.004S,R=20,L=0.1H(改变电感);延迟时间为0.002,R=10,L=0.01H(改变触发角);的波形。
验证图2-4:依序为:当延时时间为0.004s,R=10,L=0.01H;延时时间为0.004S,R=20,L=0.1H(改变电感);延迟时间为0.002,R=10,L=0.01H(改变电感);的波形。
2)单相桥式全控整流电路仿真模型
电路图如右边:
验证图2-5:依序为:当延时时间为1,4=0.003s,2,3=0.013s,R=100;延时时间为1,4=0.003s,2,3=0.013s,R=200(改变电阻); 延时时间为1,4=0.008s,2,3=0.018s,R=100(改变触发角)的波形。
验证图2-6:依序为:当延时时间为1,4=0.003s,2,3=0.013s,R=10,L=0.1H;延时时间为1,4=0.003s,2,3=0.013s,R=20,L=0.01H(改变电阻电感); 延时时间为1,4=0.008s,2,3=0.018s,R=10,L=0.1H(改变触发角)的波形。
3)三相桥式全控整流电路仿真模型
电路图如右边所示:
UA=UB=UC=220V,f=60Hz
验证图2-17:依序为:当触发角为1,4=0,2,3=0,直流侧:R=1,L=0.02H,交流侧L=0.0001H;当触发角为1,4=0,2,3=0,直流侧:R=1,L=0.02H,交流侧L=0.000001H(改变交流侧电感); 当触发角为1,4=30,2,3=0,直流侧:R=1,L=0.02H,交流侧L=0.0001H(改变触发角)的波形。
4)升降压斩波电路仿真模型
所连接的电路图如右图所示:
验证图3-4:依序为:当E=15V,f=20KHz,L=0.01H,C=0.000001F,R=1,DELAY=0.004S; E=15V,f=20KHz,L=0.01H,C=0.000001F,R=1,DELAY=0.001S的电感上电压电流的波形。 这是经过放大的波形。
这是没经过的波形,可以看出改变触发角后的变化的不同趋势