电力电子技术matlab仿真实验报告
实验报告-电力电子仿真实验
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： 17学生姓名：王睿哲指导教师：姚蜀军成绩：日期：2017年 1月2日目录实验一晶闸管仿真实验........................................ 错误!未定义书签。
实验二三相桥式全控整流电路仿真实验.......................... 错误!未定义书签。
实验三电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验..................... 错误!未定义书签。
实验四单相交-直-交变频电路仿真实验.......................... 错误!未定义书签。
实验五 VSC轻型直流输电系统仿真实验.......................... 错误!未定义书签。
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1-1 晶闸管测试电路实验内容启动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，在出现的对话框内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（即频率为50Hz），脉冲宽度为2（即º），初始相位（即控制角）设置为（即45º）。
串联RLC分支模块Series RLC Branch与并联RLC分支模块Parallel RLC Branch的参数设置方法如表1-1所示。
表1-1 RLC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R0inf R inf0单个电感0L inf inf L0单个电容00C inf inf C 在本系统模型中，双击Series RLC Branch模块，设置参数如图1-6所示。
电力电子技术仿真实验
1.内部电阻，主要导通时起作用 2. 内 部 电 感 ， Ron 与 Lon 不 能 同 时为0。大多数应用Lon设为0 3.器件图中Vf ：模拟导通压降 4.电流下降时间（从最大值下降 到10%时的时间） 5.电流拖尾时间（电流从最大值 的10%下降到0的时间） 6.初始电流，通常选0 7.缓冲电路电阻 8.缓冲电路电感
➢ Matlab介绍
Matlab是一种直译式的高级语言，不需 要编译，较其他程序设计语言易学，它的学 习难点在于它有大量函数，这些Matlab函数 仅基本部分就有700多个，其中常用的就有 200~300个，掌握和记忆比较困难。
➢ Matlab介绍
Matlab的功能非常强大，可用于工业研 究与开发，线性代数、数值分析和科学计算 方面的教学与研究，电子学、控制理论和物 理学等工程和科学学科方面的教学与研究， 以及经济学、化学和生物学等计算问题的教 学与研究。
➢ Simulink常用子模块
可编程控制器
1.输出信号改变输出值的时间， 时 间 长 度 应 与 Amplitude 长 度 一致 2.输出信号的值
➢ Simulink操作
④ 设置仿真参数，进行仿真： 双击模块即可以设置相关参数，在模型窗口选 取菜单Simulation:Start,仿真开始，至设置的仿 真终止时间，仿真结束。仿真过程中要终止仿 真可以选择Stop。也可点击窗口中的 开始或 停止。
⑤ 输出仿真结果
➢ Simulink基本操作
➢ Simulink基本操作
3.模块的连接： 将光标箭头指向模块的输出端，变成“+”之后按鼠 标左键，拖拽“+”到另一个模块的输入端后松开鼠 标左头指示了信号的流向
➢ Simulink基本操作
4.模块参数设置：
电力电子仿真实验实训报告
一、实验目的本次电力电子仿真实验实训旨在通过MATLAB/Simulink软件，对电力电子电路进行仿真分析，加深对电力电子电路工作原理、性能特点以及设计方法的了解，提高实际工程应用能力。
二、实验环境1. 软件环境：MATLAB R2020b、Simulink R2020b2. 硬件环境：计算机三、实验内容本次实验主要涉及以下内容：1. 单相桥式整流电路仿真2. 三相桥式整流电路仿真3. 逆变器电路仿真4. 直流斩波电路仿真四、实验步骤1. 单相桥式整流电路仿真（1）建立仿真模型：在Simulink中搭建单相桥式整流电路模型，包括二极管、电源、负载等元件。
（2）设置仿真参数：设置电源电压、负载电阻等参数。
（3）运行仿真：启动仿真，观察仿真结果。
（4）分析仿真结果：分析仿真结果，包括输出电压、电流、功率等参数。
2. 三相桥式整流电路仿真（1）建立仿真模型：在Simulink中搭建三相桥式整流电路模型，包括二极管、电源、负载等元件。
（2）设置仿真参数：设置电源电压、负载电阻等参数。
（3）运行仿真：启动仿真，观察仿真结果。
（4）分析仿真结果：分析仿真结果，包括输出电压、电流、功率等参数。
3. 逆变器电路仿真（1）建立仿真模型：在Simulink中搭建逆变器电路模型，包括电力电子器件、驱动电路、负载等元件。
（2）设置仿真参数：设置电源电压、负载电阻等参数。
（3）运行仿真：启动仿真，观察仿真结果。
（4）分析仿真结果：分析仿真结果，包括输出电压、电流、功率因数等参数。
4. 直流斩波电路仿真（1）建立仿真模型：在Simulink中搭建直流斩波电路模型，包括电力电子器件、驱动电路、负载等元件。
（2）设置仿真参数：设置电源电压、负载电阻等参数。
（3）运行仿真：启动仿真，观察仿真结果。
（4）分析仿真结果：分析仿真结果，包括输出电压、电流、功率等参数。
五、实验结果与分析1. 单相桥式整流电路仿真结果通过仿真实验，我们得到了单相桥式整流电路的输出电压、电流、功率等参数。
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的：(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。
（4）了解三种不同负载电路的工作原理及波形。
二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。
其工作原理：（1）在电源电压正半波(0~π区间)，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
（3）在电源电压负半波(π~2π区间)，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零。
（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。
2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后，可得仿真电路。
如图所示：2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。
α=30°α=60°α=90°α=120°分析：与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。
电力电子课程设计报告matlab仿真实验
一．课程设计目的（1）通过matlab的simulink工具箱，掌握DC-DC、DC-AC、AC-DC电路的仿真。
通过设置元器件不同的参数，观察输出波形并进行比较，进一步理解电路的工作原理；（2）掌握焊接的技能，对照原理图，了解工作原理；（3）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；二．课程设计容第一部分：simulink电力电子仿真/版本matlab7.0（1）DC-DC电路仿真（升降压（Buck-Boost）变换器）仿真电路参数：直流电压20V、开关管为MOSFET（阻为0.001欧）、开关频率20KHz、电感L为133uH、电容为1.67mF、负载为电阻负载（20欧）、二极管导通压降0.7V（阻为0.001欧）、占空比40%。
仿真时间0.3s，仿真算法为ode23tb。
图1-1占空比为40%的，降压后为12.12V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-2占空比为60%的，升压后为28.25V。
触发脉冲、电感电流、开关管电流、二极管电流、负载电流、输出电压的波形。
图1-3•图1-4升降压变换电路（又称Buck-boost电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图1-4(a)所示。
它主要用于要求输出与输入电压反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源工作原理：①T导通，ton期间，二极管D反偏而关断，电感L储能，滤波电容C向负载提供能量。
②T关断，toff期间，当感应电动势大小超过输出电压U0时，二极管D导通，电感L经D向C和RL反向放电，使输出电压的极性与输入电压在ton期间电感电流的增加量等于toff期间的减少量，得：由的关系，求出输出电压的平均值为：上式中，D为占空比，负号表示输出与输入电压反相；当D=0.5时，U0=Ud；当0.5<D<1时，U0>Ud，为升压变换；当0≤D<0.5时，U0<Ud，为降压变换。
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。
基于matlab电力电子仿真设计报告
基于matlab电力电子仿真设计报告课程设计(综合实验)报告(2010--2011年度第1学期)名称：电力电子技术课程设计院系：电气与电子工程学院班级：电气班学号：学生姓名：指导教师：设计周数：20--21周成绩：日期：2011年1月13日摘要和关键词摘要：随着电力电子技术的不断发展，可控整流电路在直流电动机控制、可变直流电源、高压直流输电等方面得到广泛应用。
本文建立了基于MATLAB软件中simulink 中powersystem模块编写的单相半波可控整流电路、单相全控桥式整流电路、三相全控桥式整流电路、升降压斩波、三相桥式SPWM逆变电路的仿真模型，以下给出了仿真实例与仿真结果。
验证了模型的正确性，并展现了simulink仿真具有的快捷、灵活、方便、直观等优点。
从而为电力电子电路的教学及设计提供了有效工具。
关键词:整流电路;电力电子;MATLAB;simulink；仿真目录课程设计的任务************************************2前言**********************************************2报告正文（几个电力电子电路仿真实例）**************2课程设计总结或结论********************************21参考文献*****************************************22一、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（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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海电机学院卢昌钰BG0801 10号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°）
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+续流二极管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）
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°）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）
三相方波逆变电路仿真波形（感性无功=1000Var）10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路
单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路接线图在下：
输出电压，电流和直流侧电流波形。