电力电子技术实习报告

目 录

第一章 MATLAB基础……………………………………………………………………………2 第二章 MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介…………………………………………2 第三章 电力电子电路仿真 ……………………………………………………………………2 实习一 单相半波可控整流电路仿真 …………………………………………………………2

一、电路原理图…………………………………………………………………2 二、建立仿真模型………………………………………………………………2 三、设置模型参数………………………………………………………………3 四、模型仿真……………………………………………………………………5 五、仿真及波形分析……………………………………………………………7 实习二 三相半波可控整流电路仿真 …………………………………………………………7

一、电路原理图…………………………………………………………………7 二、建立仿真模型………………………………………………………………8 三、设置模型参数………………………………………………………………8 四、模型仿真……………………………………………………………………9 五、仿真及波形分析……………………………………………………………13 实习三 三相桥式全控整流电路仿真 …………………………………………………………13

一、电路原理图…………………………………………………………………13 二、建立仿真模型………………………………………………………………14 三、设置模型参数………………………………………………………………14 四、模型仿真……………………………………………………………………17 五、仿真及波形分析……………………………………………………………20 实习四 三相桥式有源逆变电路仿真 …………………………………………………………20

一、电路原理图…………………………………………………………………20 二、建立仿真模型………………………………………………………………21 三、设置模型参数………………………………………………………………21 四、模型仿真……………………………………………………………………21 五、仿真及波形分析……………………………………………………………23 第四章 实习总结…………………………………………………………………………………23

第1章 MATLAB基础

第二章 MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介

Simulink工具箱的功能是在MATLAB环境下，把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型；电力系统(PowerSystem)仿真工具箱是在Simulink环境下使用的仿真工具箱，其功能非常强大，可用于电路、电力电子系统、电动机系统、电力传输等领域的仿真，它提供了一种类似电路搭建的方法，用于系统的建模。

本章以MATLAB6．1版本为基础，首先概述Simulink和PowerSystem工具箱所包含的模块资源和Simulink／PowerSystem的模型窗口；其次介绍Simulink／PowerSystem模块的基本操作。

第三章 电力电子电路仿真

运用现代仿真技术是学习、研究和设计电力电子电路的高效便捷的方法。

实习一 单相半波可控整流电路仿真

一、电路原理图

单相半波可控整流电路如图所示。电路由交流电源、晶闸管、负载以及触发电路组成。改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数 和观察仿真结果。

二、建立仿真模型

1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，如图3－2所示。在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。

图3－2 仿真模型窗口

2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击

图标调出模型库浏览器，在

模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。组成单相半波整流电路的元器件有交流电源、晶闸管、RLC负载。

3．将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成仿真电路。如图3－3所示。 三、设置模型参数

设置模型参数时保证仿真准确和顺利的重要一步。有些参数由仿真任务决定，如电压、电流等，有些参数是需要通过仿真来确定的。设置模型参数可以双击模块图标，弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help帮助。在本例中，参数设置如下：

1．交流电源。电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0°，如图3－4所示。

2．晶闸管。晶闸管直接使用了模型的默认参数，也可以另外设置，如图3－5所示。

3．负载RLC。根据负载要求设置。如图3－6所示。

脉冲的延迟时间来表示，如图3－7所示。

4．晶闸管的触发电路。本实习晶闸管的触发采用简单的脉冲发生器来产生。控制角以

四、模型仿真

在模型开始仿真前还必须首先设置仿真参数。在菜单中选择Simulation，在下拉菜单中选择Simulation parameters，在弹出的对话框中设置的项目很多。主要有开始时间、终止时间、仿真类型等。本实习的仿真参数设置如图3－8所示。

在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation下选择Start，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop。

在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。

1． 电阻性负载时的仿真波形。 调试出：

α＝0°、α＝30°、α＝90°、α＝150°时仿真波形。