电力电子MATLAB仿真实验报告 单相 三相桥全控整流电路
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结三相桥式全控整流电路是一种常用于工业领域的电力电子装置,它可实现对高压交流电进行整流,将其转化为直流电供给负载。
在本文中,我们将使用MATLAB 软件进行仿真分析,并一步一步解答相关问题。
【第一步:建立电路模型】首先,我们需要建立三相桥式全控整流电路的模型。
在MATLAB中,我们可以使用Simulink来进行电路建模。
打开Simulink界面,选择建立一个新的模型文件。
然后,选择信号源模块,设置输入电压的参数,例如频率、幅值等。
接下来,选择桥式全控整流电路模块,设置电路的参数,如电阻、电感、电容等。
最后,建立一个输出信号的示波器,以便观察电路中各节点的电压和电流波形。
【第二步:参数设置】在进行仿真前,我们需要设置电路的参数。
在三相桥式全控整流电路中,常见的参数有:输入电压的频率和幅值、电压和电流传感器的增益、电阻和电容的数值等。
根据实际需求,选择合适的数值进行设置。
【第三步:电路仿真】设置好电路的参数后,我们可以开始进行仿真分析了。
在Simulink界面,点击“运行”按钮,MATLAB将根据设置的参数自动进行仿真计算,得到电路中各节点的电压和电流波形。
同时,仿真过程中,Simulink还会显示实时的仿真结果,以便我们观察电路的动态特性。
【第四步:结果分析】得到仿真结果后,我们可以进行结果分析。
首先,观察电路中各节点的电压波形,了解电路的工作状态和稳定性。
然后,计算电路中的电流波形,分析电路的功率损耗和能效等指标。
最后,将仿真结果与实际应用需求进行对比,评估电路的性能和可靠性。
【第五步:参数优化】在分析结果的基础上,我们可以对电路的参数进行优化。
通过调节电路的电阻、电容等参数,以达到更好的性能指标。
在MATLAB中,我们可以使用优化算法进行参数优化,例如粒子群算法、遗传算法等。
经过优化后,再次进行仿真验证,评估优化效果。
综上所述,通过MATLAB软件进行仿真分析,可以快速、准确地评估三相桥式全控整流电路的性能指标。
单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料-共18页
目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时,单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真,并分析其波形。
二.实验内容(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.电路的结构与工作原理1.1电路结构U1U2Ud Id+ -T VT3VT1VT2VT4abR 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。
(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等,则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。
(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且u T1.4=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则u T2.3=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。
电力电子技术matlab仿真实验结果
电力电子仿真结果1.单相半波可控整流电路(1)电阻性负载(R=1欧姆,U2=220V,α=30°)接线图电阻性负载二次电压,输出电压,二次电流,输出电流,晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形(2)阻感负载(R=1欧姆,L=0.05H,U2=220V,α=30°)接线图阻感负载二次电压,输出电压,二次电流,输出电流,晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形(3)阻感负载+续流二极管(R=1欧姆,L=0.05H,U2=220V,α=30°)有问题接线图阻感负载二次电压,输出电压,二次电流,输出电流,晶闸管电压曲线输入与输出电压波形2.单相桥式全控整流电路(1)电阻性负载(R=1欧姆,U2=220V,α=60°)电阻性负载电路图搭建电阻负载输入电压和输出电压对比电阻负载直流电压和电流波形电阻负载时晶闸管T1的波形电流i2的曲线(2)电感性负载(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)阻感负载电路图搭建阻感负载电压输入与输出波形阻感负载输出电流id阻感负载输出电压ud阻感负载交变时的电流i2阻感负载交变时的电压u2阻感负载VT1的电压波形(3)电感性负载+续流二极管(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)电感性负载+续流二极管接线图输入和输出电压波形负载电流负载电压二次侧电流晶闸管两端电压3.单相桥式半空整流电路(1)电阻负载(R=1欧姆,α=60°,U2=220V,)接线图二次侧电压,负载电压,二次侧电流,负载电流,晶闸管电压,二极管电压,二极管电流波形图(2)阻感负载(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)接线图二次侧电压,负载电压,二次侧电流,负载电流,晶闸管电压,二极管电压,二极管电流波形图(3)阻感负载+续流二极管(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)接线图二次侧电压,负载电压,二次侧电流,负载电流,晶闸管VT1电压,二极管VD4电压,二极管VD4电流波形图4.三相半波可控整流电路电阻负载接线图(0°)三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形(电阻0°)三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形(电阻30°)阻感负载接线图(30°)三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形(阻感30°)阻感负载+续流二极管接线图(30°)5.三相全控整流电路电阻负载接线图(30°导通角)三相输入输出电压对比,晶闸管1电压,输出电流电压图形(30°)阻感负载接线图(30°导通角)三相输入输出电压对比,晶闸管1电压,输出电流电压图形(30°)阻感负载+续流二极管接线图(30°导通角)6 降压BUCK电路降压斩波电路(电流连续)接线图BUCK变换器电感电流连续时仿真波形BUCK变换器电感电流断续时仿真波形7 升压Boost电路升压Boost变换器仿真接线图升压Boost变换器连续工作升压Boost变换器断续工作8 单相全桥方波逆变电路单相全桥方波电阻负载逆变电路接线图电阻负载逆变器直流侧电流,输出交流电压电流方波波形单相全桥方波阻感负载逆变电路接线图阻感负载逆变器直流侧电流,输出交流电压电流方波波形9 三相方波逆变电路三相方波逆变电路接线图三相方波逆变电路仿真波形(感性无功=100Var)10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路在下:输出电压,电流和直流侧电流波形。
三相桥式全控整流电路matlab仿真实验报告 图文精
实验报告课程名称:电力电子技术实验项目:三相桥式全控整流电路matlab仿真专业班级:自动化1202班姓名:梁卜川学号:120302206实验时间:2014. 12.30比阅时间:亠•实验目的:1.熟悉Matlab仿真软件和Simulink模块库。
2.掌握三相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形二•实验原理(或设计方案):三相桥式全控整流电路三•实验步骤:三相桥式全控整流电路(1)建立仿真模型* f* E9 ■(2)设置模块参数1)电源参数设置:电压设置为380V,频率设为50Hz。
要注意初相角的设置,a 相的电压源设为0, b相的电压源设为-120, c相的电压源设为-240。
2)负载参数设置:电阻负载:电阻设为5Q,电感为0,电容无穷大inf。
阻感负载:电阻负载:电阻设为45Q,电感为1H,电容无穷大inf。
3)6-脉冲发生器:频率50Hz,脉冲宽度取10 °选择双脉冲触发方式4)三相晶闸管整流器参数设置如下图电阻负载参数设置:阻感负载参数设置:四.实验记录1.三相桥式全控整流电路电阻负载(1)电阻负载302.三相桥式全控整流电路阻感负载(1)阻感负载30°5.实验总结:由于这是第一次接触MATLAB仿真软件,在使用过程中遇到了较多的困难,例如起初存在着找不到器件或器件参数设置有问题的情况,而且发现所使用的MATLAB软件与实验指导书所使用的版本不同,这也造成了不少麻烦。
但通过参考指导书的内容,上网搜索资料以及同学之间的互相交流,最终较圆满的完成了仿真任务,学会了初步使用MATLAB仿真软件的基本操作步骤,更认识到了MATLAB仿真软件的重要性,希望今后里能够更多接触MATLAB仿真,做到熟练使用仿真软件。
MATLAB工程应用---单向桥式全控整流电路实验报告
MATLAB工程应用---单向桥式全控整流电路实验报告
课程名称:MATLAB工程应用实验类型:验证型
实验项目名称:单向桥式全控整流电路
一、实验目的和要求(必填)
二、实验内容和原理(必填)
三、操作方法与实验步骤
1.建立仿真电路图
2.仿真模型使用的参数模板设置
①交流电压源参数的设置如下图
②进闸管的参数的设置如下图
③Pulse Generator、Pulse Generator1的参数的设置分别如下图
④电阻负载时电阻的参数的设置和阻感负载时电阻和电感的参数设置分别如下图
⑤Mean Value的设置如下图
四、实验结果与分析(必填)
1、示波器的结果
电阻负载时的输出电压和输出电流:
阻感负载时的输出电压和输出电流:
2、plot画出输出电压和输出电流波形
电阻负载的输出电压:
电阻负载的输出电流:
阻感负载的输出电压:
阻感负载的输出电流:3、分析仿真结果。
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告(下)
一、单相桥式全控整流电路(电阻性反电势)1.电路结构与工作原理(1)电路结构TidE(2)工作原理1)若是感性负载,当u2在正半周时,在ωt=α处给晶闸管VT1加触发脉冲,VT1导通后,电流从u2正端→VT1→L→R→VD4→u2负端向负载供电。
u2过零变负时,因电感L的作用使电流连续,VT1继续导通。
但a点电位低于b点,使电流从VD4转移至VD2,VD4关断,电流不再流经变压器二次绕组,而是经VT1和VD2续流,则ud=0。
2)在u2负半周ωt=π+α时刻触发VT3使其导通,则向VT1加反压使之关断,u2经VT3→L→R→VD2→u2端向负载供电。
u2过零变正时,VD4导通,VD2关断。
VT3和VD4续流,u d又为零。
此后重复以上过程。
2.建模3.仿真结果分析α=30°单相全控桥式反电势负载(电阻性)α=60°单相全控桥式反电势负载(电阻性)α=90°单相全控桥式反电势负载(电阻性)4.小结若α <δ时,触发脉冲到来时,晶闸管承受负电压,不可能导通。
为了使晶闸管可靠导通,要求触发脉冲有足够的宽度,保证当晶闸管开始承受正电压时,触发脉冲仍然存在。
这样,相当于触发角被推迟,即α=δ。
二、单相桥式全控整流电路(阻感性反电势)1.建模2.仿真结果分α=30°单相全控桥式反电势负载(阻感性)α=60°单相全控桥式反电势负载(阻感性)α=90°单相全控桥式反电势负载(阻感性)3.小结当电枢电感不足够大时,输出电流波形断续,为此通常在负载回路串接平波电抗器以减小电流脉动,延迟晶闸管导通时间;如果电流足够大,电流就连续。
电力电子技术 仿真实验 实验一 单相桥式全控整流电路
《电力电子技术》仿真实验实验一单相桥式全控整流电路说明:1、为选修《电力电子技术》的工科本科生编写的实验指导书;2、课前安排了一节Matlab、Simulink入门课,让同学们仿真了单相桥式不可控整流电路;3、本指导书适用于新版本Matlab。
实验一单相桥式全控整流电路一、实验目的1、掌握单相桥式全控整流电路的工作原理;2、掌握单相桥式全控整流电路的仿真方法;3、了解不同类型负载输出波形的差异。
二、实验环境及器件仿真软件:Simulink所用器件如下表1所示(以Matlab2019b版本为例)。
表1 实验器件三、实验原理(a )电阻负载(b )阻感负载图1 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路是常用的单相整流电路之一,主电路由两对桥臂构成,晶闸管VT 1和VT 4组成一对桥臂,VT 2和VT 3组成另一对桥臂。
认为输入电压u2正半周时上端电压为正。
1、电阻负载如图1(a )所示,以一个电流周期为例,在正半周时某一时刻t ,触发VT 1和VT 4可导通流过电流,若交流电周期为T ,则VT 1和VT 4在T/2时刻,电压过零变负时关断。
在T/2+t 时刻触发VT 2和VT 3可以导通,VT 2和VT 3在T 时刻电压过零变正时关断。
整流电压的平均值为:2211cos sin d()0.92d U t t U πααωωπ+==⎰ 其中α为时刻t 对应的电角度,U 2为输入交流电的电压幅值,α的变化范围为0~180°。
2、电感电阻负载如图1(b )所示,VT 1和VT 4导通后,电压过零变负时,由于电感的作用,仍有电流流过VT 1和VT 4,VT 1和VT 4不会关断,直到在T/2+t 时刻触发VT 2和VT 3导通,反向电压使VT 1和VT 4关断。
同理,VT 2和VT 3导通后,电压过零变正时不会关断,直到VT 1和VT 4导通时承受反向电压关断。
整流电压的平均值为:d 221sin d()0.9cos U t t U παωωαπ+==⎰其中α为时刻t 对应的电角度,U 2为输入交流电的电压幅值,L 极大时,α的变化范围为0~90°。
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告(上)
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.电路结构与工作原理(1)电路结构如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路,共用了四个晶闸管,两只晶闸管接成共阳极,两只晶闸管接成共阴极,每一只晶闸管是一个桥臂,桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路,负载为电阻性。
idR图1-1(2)工作原理1)在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。
假如4个晶闸管的漏电阻相等,则U t1.4= U t2.3=1/2u2。
2)在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
3)在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α区间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
4)在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(u d=-u2)和电流,且波形相位相同。
表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况2.建模图1-3 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)3.仿真结果分析1) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/600,phase delay(secs)2=1/600 +0.01;图1-4α=30°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)2) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/300,phase delay(secs)2=1/300 +0.01;图1-5α=60°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)3) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/200,phase delay(secs)2=1/200 +0.01;图1-6α=90°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)4.小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过,输出电压一个周期内脉动两次,由于桥式整流电路在正、负半周均能工作,变压器二次绕组正在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过,消除了变压器的电流磁化,提高了变压器的有效利用率。
电力电子技术应用实例MATLAB仿真
目录摘要 (1)关键词 (1)1.引言 (1)2.单相半波可控整流电路 (1)2.1实验目的 (1)2.2实验原理 (1)2.3实验仿真 (2)3.单相桥式全控整流电路 (8)3.1实验目的 (8)3.2实验原理 (8)3.3实验仿真 (9)4.三相半波可控整流电路 (10)4.1实验目的 (10)4.2实验原理 (11)4.3实验仿真 (12)5. 三相半波有源逆变电路 (14)5.1实验目的 (14)5.2实验原理 (14)5.3实验仿真 (15)6.三相桥式半控整流电路 (17)6.1 实验目的 (17)6.2实验原理 (17)`6.3 实验仿真 (17)7.小结 (19)致谢 (19)电力电子技术应用实例的MATLAB 仿真摘 要 本文是用MATLAB/SIMULINK 实现电力电子有关电路的计算机仿真的毕业设计。
论文给出了单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相半波可控整流电路、三相半波有源逆变电路、三相桥式全控整流电路的实验原理图、 MATLAB 系统模型图、及仿真结果图。
实验过程和结果都表明:MATLAB 在电力电子有关电路计算机仿真上的应用是十分广泛的。
尤其是电力系统工具箱-Power System Blockset (PSB )使得电力系统的仿真更加方便。
关键词 MATLAB SIMULINK PSB 电力电子相关电路1.引言MATLAB 是由Math Works 公司出版发行的数学计算软件,为了准确建立系统模型和进行仿真分析,Math Works 在MATLAB 中提供了系统模型图形输入与仿真工具一SIMULINK 。
其有两个明显功能:仿真与连接,即通过鼠标在模型窗口画出所系统的模型,然后可直接对系统仿真。
这种做法使一个复杂系统模型建立和仿真变得十分容易。
[4][2]在1998年,MathWoIks 推出了电力系统仿真的电力系统工具箱-Power System Blockset (PSB )。
单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)
目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (1)(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) (2)1.电路的结构与工作原理 (2)2.建模 (3)3仿真结果与分析 (4)4小结 (6)(二)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) (7)1.电路的结构与工作原理 (7)2.建模 (8)3仿真结果与分析 (10)4.小结 (12)(三)单相桥式全控整流电路(反电动势负载) (13)1.电路的结构与工作原理 (13)2.建模 (14)3仿真结果与分析 (16)4小结 (18)单相桥式全控整流电路仿真建模分析一、实验目的1、不同负载时,单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。
2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真,并分析其波形。
二.实验内容(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构R单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图)1.2工作原理用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。
(1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等,则u T1.4= u T2.3=1/2 u2。
(2)在u2正半波的ωt=α时刻:触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且u T1.4=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则u T2.3=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间:晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。
此时,u T2.3=u T1.4=1/2 u2。
电力电子技术仿真实验报告
电力电子技术仿真实验实验一三相桥式全控整流电路一:实验目的(1)加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理(2)了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形(3)掌握三相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数二:实验原理完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器,6个桥式连接的晶闸管,负载,触发器和同步环节组成,6个晶闸管依次相隔60度触发,将电源交流电整流为直流电。
三:三相桥式全控整流电路仿真模型a.纯电阻负载电路1.设置仿真参数交流电压源的参数设置三相电源的相位互差120度,交流峰值相电压为100*sqrt(2)V,频率为60Hz 负载的参数设置R=45Ω,L=0H移相控制角值"alpha_deg"分别设为设为30,60, 120度2.仿真波形a: alpha_deg=30纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整的波形注:iD为整流后的电流波形,Vd为整流后的电压波形b: alpha_deg=60纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整波形c: alpha_deg=120纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整波形b.阻感负载电路1.设置仿真参数交流电压源的参数设置三相电源的相位互差120度,交流峰值相电压为100*sqrt(2)V,频率为60Hz 负载的参数设置R=45Ω,L=1H移相控制角值"alpha_deg"分别设为设为30,60, 90度2.仿真波形a: alpha_deg=30阻感负载两端的电压Vd1,Vd2晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整波形b: alpha_deg=60阻感负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流完整波形c: alpha_deg=90阻感负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管Vt1的电压Uvt1每一相的相电流完整波形四.功率因数的测定a.测量原理b.仿真模型c.仿真数据(1)感性负载alpha=0 alpha=30alpha=60 alpha=90 (2) 纯电阻负载alpha=0 alpha=30 alpha=90 alpha=60实验二单相正弦波脉宽调制逆变电路实验一.实验目的(1)了解电压型单相全桥逆变电路的工作原理(2)了解正弦波脉宽调制调频,调压的原理(3)研究单相全桥逆变电路控制触发的要求二.实验原理1.正弦波脉宽调制(SPWM)控制的基本原理(1)SPWM的概念工程实际中应用最多的是正弦PwM法(简称sPwM),它是在每半个周期内输出若干个宽窄不同的矩形脉冲波,每一矩形波的面积近似对应正弦波各相应每一等份的正弦波形下的面积可用一个与该面积相等的矩形来代替,于是正弦波形所包围的面积可用这N个等幅(Vd)不等宽的矩形脉冲面积之和来等效。
电力电子技术MATLAB仿真实验报告
电力电子技术MATLAB仿真实验报告Harbin Institute of Technology电力电子技术MATLAB仿真实验报告院系:班级:姓名:学号:哈尔滨工业大学一、实验目的1. 根据电路接线图利用MATLAB仿真分析单相桥式半控整流电路的各输出结果。
2. 改变参数后再进行仿真分析,进而分析总结各参数对输出的影响。
3. 在实验过程中掌握运用MATLAB对电力电子各电路进行仿真分析的方法。
4. 对实验进行总结整理并写出报告。
二、实验内容1根据实验电路图进行理论分析单相桥式半控整流电路图2 利用理论对电路进行分析这是单相桥式半控整流电路的另一种接法,相当于把原本的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4,这样可以省去续流二极管VDR,续流由VD3和VD4来实现。
因此,理论分析各时间段电压电流及二极管导通状态如下:① wt1-π:Ua>Ub,VT1,VD4导通,Ud=U2,i:a→VT1→R→L→VD4→b;②π-wt2 :Ua<Ub,VD2,VD4导通,Ud=0,i:b→VD2→R→L→VD4→b;③ wt2-2π:Ua<Ub,VT3,VD2导通,Ud=-U2,i:b→VD2→R→L→VT3→a;④ 2π- wt3:Ua>Ub,VD2,VD4导通,Ud=0,i:b→VD2→R→L→VD4→b。
23理论分析满足的输出波形如下U20 wt1 wt2 wt3Ud4根据电路图在MATLAB中连接各元器件得出接线图35仿真结果[各波形代表的输出结果为二次侧电压,负载电压,负载电流,VT1电流,VT1电压]①阻性负载:R=20Ω,L=0,a=30°:②阻性负载:R=20Ω,L=0,a=60°:4③阻感负载:R=20Ω,L=0.008,a=30°:④阻感负载:R=20Ω,L=0.008,a=60°:5⑤阻感负载:R=20Ω,L=0.08,a=60°:三、实验结论1、通过理论分析与MATLAB仿真结果比拟,发现理论分析与仿真结果一致。
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验报告材料(上)
单相桥式全控整流电路MATLAB仿真一、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)1.电路结构与工作原理(1)电路结构如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路,共用了四个晶闸管,两只晶闸管接成共阳极,两只晶闸管接成共阴极,每一只晶闸管是一个桥臂,桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路,负载为电阻性。
idR图1-1(2)工作原理1)在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。
假如4个晶闸管的漏电阻相等,则U t1.4= U t2.3=1/2u2。
2)在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
3)在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α区间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
4)在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(u d=-u2)和电流,且波形相位相同。
表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况2.建模图1-3 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)3.仿真结果分析1) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/600,phase delay(secs)2=1/600 +0.01;图1-4α=30°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)2) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/300,phase delay(secs)2=1/300 +0.01;图1-5α=60°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)3) α=30º,R=1Ω,period=0.02s,peakamplitude=10V,frequency=50HZ,phase delay(secs)1=1/200,phase delay(secs)2=1/200 +0.01;图1-6α=90°单相双半波可控整流仿真结果(电阻性负载)4.小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波均有相同的电流流过,输出电压一个周期脉动两次,由于桥式整流电路在正、负半周均能工作,变压器二次绕组正在正、负半周均有大小相等、方向相反的电流流过,消除了变压器的电流磁化,提高了变压器的有效利用率。
(完整word版)三相桥式全控整流电路Simulink仿真实验
基于三相桥式全控整流电路Matlab仿真实验报告 13351040 施定邦一、电路仿真原理及仿真电路图:图1图21、带电阻负载时当a≤60°时,电压波形均连续,对于电阻负载,电流波形与电压波形形状相同,也连续。
当a>60°时,电压波形每60°中的后一部分为零,电压波形因为晶闸管不能反向导通而不出现负值。
分析可知α角的移相范围是0°--120°。
2、带阻感负载时a≤60°时,电压波形连续,输出整流电压电压波形和晶闸管承受的电压波形与带电阻负载时十分相似,但得到的负载电流波形却有差异。
电容的容值越大电流波形就越平缓,近于水平直线。
a >60°时,电压波形则出现负值,是因为环流的作用使得电压反向。
分析可知α角的移相范围是0°--90°。
二、仿真过程与结果:设置三个交流电压源Va,Vb,Vc相位差均为120°,得到桥式全控的三相电源。
6个信号发生器产生整流电路的触发脉冲,六个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序依次给出,相位差依次为60°。
设置电源频率为50Hz:三、仿真结果1、带电阻负载:R=100Ω,无电容(1)α=0°时各波形如下:(2)α=30°各波形如下:(3)α=60°各波形如下:(4)α=90°各波形如下:2、带阻感负载:R=100Ω,H=1H (1)α=0°各波形如下:(2)α=30°各波形如下:(3)α=60°各波形如下:(4)α=90°各波形如下:(可以看到,和理论符合得很好,说明各参数设置合理,电路的工作状态接近于理想情况)实验总结:通过此次仿真实验,让自己对相关电路工作原理了解得更加详细和印象深刻,反正就是熟能生巧,然后多动手操作设置各种参数组合观察实验结果以得到比较理想的波形。
《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真一
《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路仿真一、选题背景三相桥式整流电路由6个二极管(3个共阳极和3个共阴极)组成,共阴极组在正半周期导电,共阳极组在负半周期导电,正负半周期都有电流流过变压器,因此变压器使用率提高。
三相整流桥式电路有输出电压高且脉动小,网侧功率因数高以及动态响应快的优点是应用最为广泛的整流电路,如图1示,是其原理图它是由两组三相半波整流电路串联而成的,一组为共阴极接线,另--组为共即极接线,三相桥式全控整流电路的特点:(1)2管同时通形成供电回路,其中共阴极组和共阳极组各1,且不能为同1相器件。
(2)对触发脉冲的要求:按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位依次差60°。
二、原理分析(设计理念)先看时间段1:此时间段A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。
电流从A相流出,经D1,负载电阻,D4,回到B相,见图14-1-3中红色箭头指示的路径。
此段时间内其他四个二极管均承受反向电压而截止,因D4导通,B相电压最低,且加到D2、D6的阳极,故D2、D6截止;,因D1导通,A 相电压最高,且加到D3、D5的阴极,故D3、D5截止。
其余各段情况如下:时间段2:此时间段A相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D1、D6导电。
时间段3:此时间段B相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D3、D6导电。
时间段4:此时间段B相电位最高,A相电位最低,因此跨接在B相A相间的二极管D3、D2导电。
时间段5:此时间段C相电位最高,A相电位最低,因此跨接在C相A相间的二极管D5、D2导电。
时间段6:此时间段C相电位最高,B相电位最低,因此跨接在C相B相间的二极管D5、D5导电。
时间段7:此时间段又变成A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。
电路状态不断重复三、过程论述根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink内的模块建立仿真模型如下图所示,设置三个交流电压源Va,Vb,Vc 相位角依次相差120°,得到整流桥的三相电源。
【免费下载】三相桥式全控整流电路matlab仿真 实验报告
实验报告
(1)建立仿真模型
4)三相晶闸管整流器参数设置如下图。
电阻负载参数设置:
(3)电阻负载90°
2.三相桥式全控整流电路阻感负载(1)阻感负载30°
(2)阻感负载60°(3)阻感负载90°
5.实验总结:
由于这是第一次接触MATLAB仿真软件,在使用过程中遇到了较多的困难,例如起初存在着找不到器件或器件参数设置有问题的情况,而且发现所使用的MATLAB软件与实验指导书所使用的版本不同,这也造成了不少麻烦。
但通过参考指导书的内容,上网搜索资料以及同学之间的互相交流,最终较圆满的完成了仿真任务,学会了初步使用MATLAB仿真软件的基本操作步骤,更认识到了MATLAB仿真软件的重要性,希望今后里能够更多接触MATLAB 仿真,做到熟练使用仿真软件。
三相桥式整流电路MATLAB仿真报告
五邑大学电力电子技术课程设计报告题目:三相桥式整流电路的MATLAB仿真院系信息工程学院专业轨道交通自动化学号11071336学生姓名容浩宇指导教师张建民三相桥式整流电路的MATLAB仿真一、三相桥式整流电路实验的要求和意义(四号宋字,粗体)1、课程设计的目的:1)利用simlink建立三相桥式整流电路的仿真模型及参数的调节2)理解三相桥式整流电路的工作原理3)分析由记录纯电阻负载,阻感负载时的输出电压波形,故障波形的采集与分析2、设计要求:利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真,设置参数,采集波形。
具体要求如下:(1)利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型,输入三相电压源的线电压取380V,频率为50Hz,内阻为0.002欧姆。
(2)负载为1欧姆的纯电阻负载,仿真时间取0.06s,设置相关参数,利用示波器查看仿真波形,并将Ud 、Id、UVT1波形记录下来。
并画出电路的移相特性曲线Ud=f(α)。
(3)负载为电阻取1欧姆,电感10mH的阻感负载,其仿真时间取0.08s,设置相关参数,利用示波器查看仿真波形,并将Ud 、Id、UVT1波形记录下来。
并画出电路的移相特性曲线Ud=f(α)。
(4)故障波形的采集:当触发角为30度时,将第六个个晶闸管断开,查看阻感负载下的输出电压Ud 、UVT1的波形,记录下来,并分析故障现象。
二、方案的论证和设计1.1三相桥式全控整流电路三相桥式整流电路原理图如下:图1三相桥式整流电路中有6个晶闸管,三个共阴极,三个共阳极。
晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6.工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通,为保证电路启动或电流断续后能正常导通,必须对不同组别导通的一对晶闸管同时加触发脉冲,所以触发脉冲的宽度应大于π/3的宽脉冲。
每个π/3换相一次,换相过程在共阴极组合共阳极组轮流进行,但只在同一组别中换相。
《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路仿真一
《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路仿真一、选题背景科技不断革新,生产力不断发展,整流电路越来越被广泛应用在自动控制系统测量系统和发电机动磁系统等领域口。
经常使用的三相整流电路包括三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路,因为整流电路由晶闸管、电阻、电感、电容等多种电子器件组成,又涉及到直流信号、触发信号和交流信号,所以用常规方法分析整流电路就会显得繁琐,对实验环境的要求也十分苛刻,致使实验、分析过程显得棘手。
在MATLAB中可以通过Simulink实现对电路拓扑结构的搭建能够直观的看到电路运行后的结果,在MATLAB中通过对话框可以按照要求对原器件的参数进行修改,并且得到相应的运行结果,可以让实验人员直接进行分析实验结果,不需要通过复杂的编程来得到结果。
将MATLAB的动态仿真功能应用到实践教学中,可以使学生直观地观察到波形随着电路参数的修改而产生相应的变化,大大提高了学生学习电力电子技术的热情。
又能够提高学生的动手操作能力,在实战中检验所学的理论知识,将所学的知识得到进一步巩固,提高学生的综合能力。
二、原理分析(设计理念)三相桥式全控整流电路交流侧由三相电源供电。
三相整流电路适用于整流电路中有比较大的电阻、电感或电容,或者用户需要交流电经过整流电路转换的直流电压具有容易滤波、小脉动的特性。
三相桥式全控整流电路的拓扑结构如图 2.1所示。
为了减少整流电路里的三次谐波对电网的干扰,将变压器接成星(二次侧〉-三角(一次侧)的连接方式。
如下图所示,晶闸管1、晶闸管3和晶闸管5的阴极连接到一起,把VTI、VT3、VT5称为共阴极组;晶闸管2、晶闸管4、晶闸管6的阳极连接到一起,把VT2、VT4、VT6称为共阳极组。
将共阴极组的晶闸管1、晶闸管3、晶闸管5和共阳极组的晶闸管4、晶闸管6、晶闸管2分别与三相电源的a相、b相、c相连接,这样做的目的是使三相桥式整流电路的6个晶闸管导通顺序是从晶闸管1到晶闸管6依次导通,方便记录、观察与分析。
《MATLAB工程应用》---三相桥式全控整流电路
《MATLAB工程应用》三相桥式全控整流电路一、选题背景交流-直流(AC-DC) 变换电路,又称为整流器,能够将交流电能转换为直流电能。
整流电路有采用二极管的不控整流电路、采用晶闸管的相控整流电路以及采用全控器件的PWM整流电路。
二、原理分析(设计理念)三相桥是应用最为广泛的整流电路,它是由两组三相半波整流电路串联而成的,组为共阴极接线,另一组为共阳极接线。
若工作条件相同,则负载电流Id1=Id2,在零线中流过的电流平均值I0=Id1-Id2,如果将零线切断,不影响电路工作,成为三相桥式全控整流电路。
共阴极组正半周触发导通,共阳极组在负半周触发导通,在一个周期中变压器绕组中没有直流磁势,日每相绕组在正负半周都有电流流过,延长了变压器的导电时间,提高了变压器绕组的利用率。
三、过程论述连好电路后设置三相交流电压源参数,线电压380V,50Hz,0.001Ω,模块“alpha_deg”设置为50Hz,触发角依次设置为30°,60°,90°。
负载依次设置为1Ω电阻负载,1Ω,1mH阻感性负载。
四、结果分析一、带电阻负载:(1)a=30°时(a)直流电流(b)直流电压(c)晶闸管T1电压(2)a=90°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压一、带阻感负载:(1)a=30°时(a)直流电压(b)直流(c)晶闸管T1电压(3)a=60°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压(3)a=90°时(a)直流电压(b)直流电流(c)晶闸管T1电压五、课程设计总结本次仿真实验,观察了三相桥式全控整流电路带电阻负载和阻感负载时的工作波形,并且对不同的触发角α的波形进行了分析,加深了对三相桥式全控整流电路的认识,对我们之后的学习会非常有帮助。
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电力电子MATLAB仿真实验报告
专业:电气工程及其自动化
班级:电气110X班
姓名: XXXXXXXX
学号: 201109XXX
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2014 年 5月 11日
题目1:用MATLAB软件仿真单相桥全控整流电路。
图1 单相桥全控整流电路仿真图
图2 单相桥全控整流电路(α=30°,R=5Ω)波形图
图2 单相桥全控整流电路(α=30°,R=2Ω)波形图
图3 单相桥全控整流电路(α=45°,R=5Ω)波形图
图4 单相桥全控整流电路(α=60°,R=5Ω)波形图
图5 单相桥全控整流电路(α=90°,R=5Ω)波形图
图6 单相桥全控整流电路(α=90°,R=5Ω,L=0.2H )波形图
题目2:用MATLAB 软件仿真三相桥全控整流电路。
图7 三相桥式整流电路仿真图
图8 三相电阻负载α=0°
图9三相电阻负载α=60°
图10三相电阻负载α=90°
图11 三相阻感负载α=0°
图12 三相阻感负载α=60°
图13三相阻感负载α=90°。