实验资料报告材料-电力电子仿真实验.doc

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1、电力电子仿真实验实验报告院系：电气与电子工程学院班级：电气1309班学号：1131540517学生：王睿哲指导教师：蜀军成绩：日期：2017年1月2日目录实验一晶闸管仿真实验3实验二三相桥式全控整流电路仿真实验9实验三电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验14实验四单相交-直-交变频电路仿真实验19实验五VSC轻型直流输电系统仿真实验25实验一晶闸管仿真实验实验目的掌握晶闸管仿真模型模块各参数的含义。理解晶闸管的特性。实验设备：MATLAB/Simulink/PSB实验原理晶闸管测试电路如图1-1所示。u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uVT为晶闸管阳极与阴极间电压。图

2、1-1晶闸管测试电路实验容启动Matlab，建立如图1-2所示的晶闸管测试电路结构模型图。图1-2带电阻性负载的晶闸管仿真测试模型双击各模块，在出现的对话框设置相应的模型参数，如图1-3、1-4、1-5所示。图1-3交流电压源模块参数图1-4晶闸管模块参数图1-5脉冲发生器模块参数固定时间间隔脉冲发生器的振幅设置为5V，周期与电源电压一致，为0.02s（即频率为50Hz），脉冲宽度为2（即7.2º），初始相位（即控制角）设置为0.0025s（即45º）。串联RLC分支模块SeriesRLCBranch与并联RLC分支模块ParallelRLCBranch的参数设置方法如表1-1所示

3、。表1-1RLC分支模块的参数设置元件串联RLC分支并联RLC分支类别电阻数值电感数值电容数值电阻数值电感数值电容数值单个电阻R0infRinf0单个电感0LinfinfL0单个电容00CinfinfC在本系统模型中，双击SeriesRLCBranch模块，设置参数如图1-6所示。图1-6负载模块参数系统仿真参数设置如图1-7所示。图1-7系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到控制角为45º时，电源电压、触发信号、流过晶闸管的电流、晶闸管阳极和阴极两端电压、负载电流、负载电压的仿真波形，如图1-8所示。运行仿真模型系统即可得到控制角为45º时，电源电压、触发信号、流过晶闸管的电流、晶

4、闸管阳极和阴极两端电压、负载电流、负载电压的仿真波形，如图1-8所示。图1-8控制角为45º时的仿真波形（带电阻性负载）改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位（即控制角）参数，可以得到不同控制角度下的仿真波形。例如将初始相位设置为0s，可以得到控制角为0º时的仿真波形，如图1-9和1-10所示。图1-9脉冲发生器模块参数图1-10控制角为0º时的仿真波形（带电阻性负载）改变串联RLC分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置该模块的参数R=1Ω，L=0.01H，电容为inf，即为阻感性负载，如图1-11所示。当控制角设置为45º时的仿真波形如图1-12所示。图1-11负载模块参数

5、图1-12控制角为45º时的仿真波形（带阻感性负载）同理，在带阻感性负载的情况下，改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位（即控制角）参数，可以得到不同控制角度下的仿真波形。例如将初始相位设置为0.0075s，可以得到控制角为135º时的仿真波形，如图1-13所示。图1-13控制角为135º时的仿真波形（带阻感性负载）实验二三相桥式全控整流电路仿真实验实验目的掌握三相桥式全控整流电路仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。理解三相桥式全控整流电路的工作原理及仿真波形。实验设备：MATLAB/Simulink/PSB实验原理三相桥式全控整流电路如图2-1所示。u2为电源电压，ud为

6、负载电压，id为负载电流，uVT为晶闸管阳极与阴极间电压。图2-1三相桥式全控整流电路实验容启动Matlab，建立如图2-2所示的三相桥式全控整流电路结构模型图。图2-2三相桥式全控整流电路模型双击各模块，在出现的对话框设置相应的模型参数，如图2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9所示。图2-3交流电压源Va模块参数图2-4交流电压源Vb模块参数图2-5交流电压源Vc模块参数图2-6同步脉冲发生器模块参数图2-7触发脉冲控制角常数设置图2-8触发脉冲封锁常数设置图2-9负载模块参数系统仿真参数设置如图2-10所示。图2-10系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到控制角

7、为30º时，电源电压、触发信号、负载电流、负载电压的仿真波形，如图2-11所示。图2-11控制角为30º时的仿真波形（带电阻性负载）改变同步脉冲发生器模块的控制角，即可得到不同工作情况下的仿真波形。例如将晶闸管控制角取为60º，即将触发脉冲控制角常数设置为60，此时的仿真波形如图2-12所示。图2-12控制角为60º时的仿真波形（带电阻性负载）改变串联RLC分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置负载模块的参数R=10Ω，L=0.04H，电容为inf，即为阻感性负载