单相交交变频电路MATLAB仿真
MATLAB电路仿真
公式; 电压测量模块的选中; Scope模块的选中及其参数设置; RLC Branch的正确选择; 仿真参数的调整0-20s的仿真时间。
例4-4利用Simulink直接搭建模型
仿真结果如下
2.含有受控源的正弦稳态电路
受控电流源或者受控电压源有现成的模 块;
控制信号的正确引入是关键和难点;
Z2=[2,2]; %电阻2在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗
Z3=[2,2]; %电阻3在不同频率的输入信号下产生的对应阻抗
Uoc=(Z2./(Z1+Z2)-Z4./(Z3+Z4)).*Us; %电压源在bd点产生的等 效电压
Zeq=Z3.*Z4./(Z3+Z4)+Z1.*Z2./(Z1+Z2); %计算等效电阻
方法二:直接在Simulink内构建仿真模型 用四种模块:
Serial RLC Branch 模块
Current Measurement 模块
Display 模块,输出测量的结果。
位于Simulink节点下的Sinks模块库中。
按照参数调制表设置参数, 将各个模块用信号现连接起来。
U=Is.*Zeq+Uoc
%bd两点间电压值
disp(' w
Um
phi') %显示结果
disp([w',abs(U'),angle(U')*180/pi])
w Um phi
1.0000 3.1623 -18.4349
w Um phi
1.0000 3.1623 -18.4349
写出U(t)的2.0表000达7式.07为11:-8.1301 Ut=3.1623cos(t-18.4349)+7.0711cos(2t-
应用Matlab仿真单相PWM整流器的一种简单方法
1引言在高功率因数PWM 整流器的设计中,通常需要对控制策略进行仿真。
常用的电力电子仿真工具中,Pspice,Saber 仿真时间长,产生大量的中间数据,占用资源多,会引起不收敛问题,适合于电路级仿真[1]。
而Matlab 以描述功率变换的状态方程为基础,有了状态方程,电路很容易用Matlab 中的Simulink 里的函数模块来表述,而且各种控制算法容易实现,而不必应用实际的元器件模型,减小了仿真运算的难度。
由于PWM 型功率变换器是一类强非线性(电子开关器件在一个周期中既工作在饱和区又工作在截止区)或断续(即按时间分段线性,在几个时间段内电路都是线性的,但拓扑结构不同)或时变(电子开关器件导通时的电阻很小,截止时的电阻很大)的电路[3]。
因此,变换器电路动态特性的解析分析方法较复杂,阻碍了这类变换器系统的动态分析与设计的顺利进行。
而把状态空间平均法应用于功率变换器的建模,是一种简单有效的研究方法。
当变流器运行于连续导电模式,并忽略其开关过程,即认为开关动作是瞬时完成的,这样,一个工作于连续导电模式下的PWM 变流器可以用两个线性非时变电路来表示。
它们与一个周期中的两种开关状态相对应,设其状态空间方程分别为1)在时间间隔DT (0≤t ≤t 0):=A 1X2)在时间间隔(1-D )T (t 0≤t ≤T ):=A 2X式中T 为PWM 开关周期,D 是其占空比,X 为状态向量,A 1,A 2为系统矩阵,将上述两个开关模型综合为一个平均模型为=[DA 1+(1-D )A 2]X2单相PWM 整流器的数学模型单相PWM 整流器主电路如图1所示。
忽略电感中的等效电阻,在仿真中用理想开关S 来代替实际器件,并把与开关器件并联的快恢复二极管的作用融入到理想开关中,当其中之一导通时,即认为该理想开关导通。
用以下方式来定义开关函数:S m =1(S m ′=0)上桥臂理想开关导通,下桥臂理想开关关断S m =0(S m ′=1)上桥臂理想开关关断,下桥臂理想开关导通。
基于Matlab的单相电压型PWM整流电路仿真与设计
毕业设计(论文)基于Matlab的单相电压型PWM整流电路仿真与设计摘要现代工业中,很多场合需要进行电能变换,例如把直流电能变为交流电能,交流电能变为直流电能。
直流电能变为交流电能由逆变器实现,交流电能变为直流电能由整流器实现。
随着整流器的广泛应用,关于传统整流器的一些问题也日益突出,输入功率因数较低,输入电流含有大量谐波。
针对传统的不控整流和相控整流中存在的谐波污染问题,采用直接电流控制中的双环控制策略,设计了单相全桥电压型PWM整流器的控制系统。
建立了系统的SIMULINK模型并进行了仿真。
仿真结果表明:该控制系统结构设计合理,参数选取适当,能实现有效控制。
详细分析单相电压型PWM整流电路的工作原理和工作模式。
说明通过对PWM电路进行控制,选择合适的工作模式和工作时序,可使PWM整流电路的输出直流电压得到有效的稳定。
近年来PWM整流器迅速成为了研究热点,因为它不仅获得了可控的AC/DC变换性能,而且具有输入单位功率因数和低谐波电流,能量双向传输等优点。
关键词:单相电压型;PWM整流;功率因数;Matlab仿真The single-phase voltage source PWM rectifier circuit based onMatlab simulation and designAbstractIn modern industry, we need for power conversion on many occasions, for example, the exchange of AC power into DC power and DC power into AC power.AC power can be transferred into DC power by using the rectifier and DC power can be transferred into AC power by using the inverter. Since the rectifiers are extensively used, several problems with regard to traditional rectifiers have arisen in recent years, such as a low input power factor,and the harmonics in the input currents.In order to eliminate the harmonic pollution caused by the traditional phase controlled or uncontrolled rectifiers, a single-phase full-bridge voltage-type rectifier has been designed in which the 2-ring control PWM technique of directly current-controlled strategies is adopted.And the SIMULENK model has been built to simulate this system. The result thus indicates that the control system is of logical configuration and proper parameter.The theory and working modes about single-phase voltage source PWM rectifier are elaborately analysed in this paper,which illust rate that the voltage in DC side can be effectively stabilized with PWM control by selecting burst mode and time.Therefore, pulse-width modulated rectifiers have rapidly attracted the research interest over the past few years due to some of their significant advantages, such as controllable of AC-DC voltage, unity power factor, low harmonic distortion of input currents, power regeneration capability, etc.Keywords:single-phase voltage type;PWM Rectifier;The power factor;Matlab Simulation.目录引言 (V)第1章概述............................................................................................................- 1 -1.1本课题研究的意义 .............................................................................................- 2 -1.2国内外研究现状.................................................................................................- 2 -1.3本论文研究的主要工作.......................................................................................- 3 -第2章P WM控制技术.............................................................................................- 4 -2.1PWM简介..........................................................................................................- 4 -2.2PWM控制原理和应用 ........................................................................................- 4 -2.3PWM控制技术的应用 ........................................................................................- 8 - 第3章功率因数校正技术.................................................................................... - 10 -3.1功率因数校正简介 ........................................................................................... - 10 -3.2有源功率因数校正(APFC)技术.................................................................... - 17 -3.3提高功率因数的几种方法................................................................................. - 21 -3.4提高功率因数的实际意义................................................................................. - 21 -第4章Matlab仿真实验 ...................................................................................... - 22 -4.1电路的工作原理............................................................................................... - 22 -4.2实验要求......................................................................................................... - 23 -4.3Matlab仿真步骤和波形..................................................................................... - 23 -4.4主封装图以及各子系统 .................................................................................... - 28 -4.5仿真结论......................................................................................................... - 29 -结论和展望................................................................................ 错误!未定义书签。
单相交流调压电路Matlab仿真
单相交流调压电路的设计与仿真一.实验目的1)单相交流调压电路的结构、工作原理、波形分析。
2) 在仿真软件Matlab中进行单相交流调压电路的建模与仿真,并分析其波形。
二.实验内容(一)单相交流调压电路电路(纯电阻负载)1电路的结构与工作原理1.1电路结构单相交流调压电路的电路原理图(电阻性负载)(截图)1.2 工作原理电阻负载单相交流调压电路中,VT1和VT2可以用一个双向晶闸管代替,在交流电源的正半周和负半周,分别对晶闸管的开通叫进行控制就可以调节输出电压。
正负半周触发角时刻起均为过零时刻。
在稳态情况下。
应使正负半周的触发角相同。
可以看出。
负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流和负载电压的波形相同。
2建模在MATLAB新建一个Model,同时模型建立如下图所示:单相交流调压电路的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置A.Pulse GeneratorB.Pulse Generator 1C.示波器参数第一个波形为晶闸管电流的波形,第二个波形为晶闸管电压的波形,第三个波形为负载电流的波形,第四个波形为负载电压的波形,第五个波形为电源电压的波形,第六个波形为触发脉冲的波形。
3仿真结果与分析a. 触发角α=0°,MATLAB仿真波形如下:α=0°单相交流调压电路仿真结果(截图)b. 触发角α=60°,MATLAB仿真波形如下:α=60°单相交流调压电路仿真结果(截图)c. 触发角α=120°,MATLAB仿真波形如下:α=120°单相交流调压电路仿真结果(截图)4小结通过设计可以总结出,ɑ的移相范围为0≤ɑ≤π。
ɑ=0时,相当于晶闸管一直导通,输出电压为最大值,U。
=U1。
随着ɑ的增大,U。
逐渐减小。
知道ɑ=π时,U。
=0。
此外,ɑ=0时,功率因数=1,随着ɑ的增大,输入电流滞后于电压且发生畸变,也逐渐降低。
(二)单相交流调压电路(阻感负载)1电路的结构与工作原理1.1电路结构单相交流调压电路的电路原理图(阻感性负载)(截图)1.2 工作原理当电源电压U2在正半周时,晶闸管VT1承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管VT1没有导通,在α时刻来了一个触发脉冲,晶闸管VT1导通,晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止,当电源电压反向过零时,由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化,故电流不能马上为零,随着电源电流下降过零进入负半周,电路中的电感储存的能量释放完毕,电流到零,晶闸管VT1关断。
Matlab_Simulink在单相交流调压电路仿真中的应用
2005年第20卷第4期电力学报Vol.20No.42005 (总第73期)JOURNAL OF ELECT RIC POWER(Sum.73)文章编号:1005-6548(2005)04-0350-02Matlab/Simulink在单相交流调压电路仿真中的应用X华亮1,沈申生1,胡香龄2(11南通大学,江苏南通226007;21浙江工业大学,浙江杭州310014)Simulation of Single-Phase AC/AC Voltage Adjustment SystemBased on Matlab/S imulinkHUA Liang1,SHEN Shen2sheng1,HU Xiang2ling2(1.Nantong U niversity,Nantong226007,China;2.Zhejiang University of T echnology,H angzhou310032,China)摘要:通过单相交流调压电路实例讨论了利用Matlab/Simulink对电力电子电路进行仿真的方法,并给出了仿真结果波形,证实了Matlab软件的简便直观、高效快捷和真实准确性。
关键词:Matlab/Simulink;单相交流调压电路;电力系统模块中图分类号:TP391.9TN702文献标识码:B Abstr act:This paper mainly introduces the charac2 teristics and functions of Matlab/Simulink software and its application of simulation in Single-phase AC/AC Voltage Adjustment System.This software is convenient,simple,and of good vision.Key Words:matlab/simulink;single2phase AC/AC voltage adjustment system;powersystem blocksetMatlab是当今最流行的软件,良好的开放性使它能紧跟科技发展的前沿,成为科技开发的有力工具。
(完整word版)单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料
目录完美篇单相桥式全控整流电路仿真建模分析 (2)(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 (14)(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 (14)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=u 2)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 u 2。
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u 2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 u 2。
基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真设计
目录前言 (2)1.主电路设计 (4)1.1.设计目的及任务 (4)1.2.设计内容及要求 (4)1.3.设计结果 (4)1.4.设计原理 (4)1.5.建模仿真 (8)2开环仿真 (11)2.1.电阻性负载仿真波形 (11)2.1.1.波形分析 (12)2.2.阻感性负载 (13)2.2.1.波形分析 (13)2.3.阻感性负载 (14)2.3.1.波形分析 (14)3.闭环控制的仿真 (14)3.1闭环控制的实现步骤 (14)3.2闭环控制下的仿真电路图 (15)3.2.1输出波形 (15)3.3谐波分析 (18)4.设计体会 (20)参考文献 (21)摘要本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系,交流调压电路可以带电阻性负载,也可以带电感性负载等。
交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路,通常是将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。
在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。
与相控整流电路一样,通过控制晶闸管开通时所对应的相位,可以方便的调节交流输出电压的有效值,从而达到交流调压的目的。
其晶闸管可以利用电源自然换相,无需强迫关掉电路,并可实现电压的平滑调节,系统响应速度较快,但它也存在深控时功率因数较低,易产生高次谐波等缺点。
以对单相交流调压电路的MATLAB闭环控制的仿真为例,介绍了基于MATLAB 的Simulink仿真中建立仿真模型的方法,以及如何利用仿真模型进行实际调压电路波形分析。
通过对比电路仿真结果和理论计算结果,二者完全吻合,论证了MATLAB中的Simulink仿真工具可以很方便地创建和维护一个完整的模型,评估不同算法和结构并验证系统性能。
关键词:交流;调压;晶闸管;闭环控制;仿真引言MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算工具,作为强大的科学计算平台,它几乎可以满足所有的计算要求。
基于Matlab的交-交变频特性研究
基于Matlab的交-交变频特性研究摘要:本文将讨论基于Matlab的交-交变频特性研究。
通过比较交变频技术在固定频率、单变频和双变频系统之间的差异,我们研究了交变频技术的优势和劣势。
此外,我们开发了一个Matlab程序,用于模拟交变频特性并了解它们的影响。
最后,我们根据得出的结果提出了一些结论,为改善交变频系统的性能提供了依据。
关键词:Matlab,交变频,固定频率,变频,模拟正文:1. 引言近年来,随着技术发展,机器人技术已经迅速发展,已经成为了激励社会发展的重要力量。
机器人系统的性能决定了机器人的可用性和效率,因此机器人的控制算法也就是驱动机器人系统性能的关键因素。
考虑到机器人系统需要快速响应和高精度控制,交变频技术目前成为控制算法中使用最广泛的一种。
2. 研究方法为了研究不同系统之间的差异,本文使用Matlab软件对交变频技术在固定频率、单变频和双变频系统中的表现进行了比较。
首先,通过直接对比不同系统的交变频特性,我们深入了解了它们之间的差异。
其次,根据实际情况结合Matlab软件的支持,我们编写了程序,用于模拟交变频特性并获得结果。
最后,我们根据获得的结果提出了一些结论,为改善交变频系统的性能提供了依据。
3. 结果及讨论从本文的实验结果可以看出,由于交变频技术可以改善系统的控制精度和提高效率,因此它在机器人系统控制中是比较有效的。
此外,相较于单变频和双变频系统,固定频率系统具有更小的调制离散度,因此可以具有更好的控制精度。
然而,与单变频和双变频系统相比,固定频率系统的功耗较高,这个特性限制了它的应用。
4. 结论总之,本文通过使用Matlab软件进行模拟,研究了交变频技术在固定频率、单变频和双变频系统中的性能。
研究显示,交变频技术在固定频率、单变频和双变频系统中存在明显差异,而在机器人系统控制中,选择合适的系统解决方案将大大提高机器人系统的效率和可用性。
5. 未来工作在本文的基础上,可以考虑进行更多的实验,以进一步研究交变频技术在不同系统中的表现。
单相交流调压电路仿真
目录一、单相交流调压电路(电阻负载) .......................... 错误!未定义书签。
1 原理图.................................... 错误!未定义书签。
2 建立仿真模型.............................. 错误!未定义书签。
3 仿真波形.................................. 错误!未定义书签。
4 小结...................................... 错误!未定义书签。
二、单相交流调压电路(阻感负载)............. 错误!未定义书签。
1 原理图.................................... 错误!未定义书签。
2建立仿真模型.............................. 错误!未定义书签。
3 仿真波形.................................. 错误!未定义书签。
4 小结...................................... 错误!未定义书签。
一、 单相交流调压电路(电阻负载)1 原理图图1-1为纯电阻负载的单相调压电路。
图中晶闸管VT1和VT2反并联连接与负载电阻R 串联接到交流电源U 2上。
当电源电压正半周开始时出发VT1,负半周开始时触发VT2,形同一个无触点开关,允许频繁操作,因为无电弧,寿命特长。
在交流电源的正半周αω=t 时,触发导通VT1,导通角为1θ= απ-;在负半周αω=t +π时,触发导通VT2,导通角为2θ= απ-。
负载端电压U 为下图所示斜线波形。
这时负载电压U 为正弦波的一部分,宽度为(απ-),若正负半周以同样的移相角α触发VT1和VT2,则负载电压U 的宽度会发生变化,那么负载电压有效值也将随α角而改变,从而实现交流调压。
图1 -1单相交流调压电路的电路(电阻负载)原理图2 建立仿真模型根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图,如图1-2。
基于MATLAB逆变器-交流电动机变频调速系统的仿真汇编
基于MATLAB环境下逆变器-交流电机变频调速系统的仿真摘要本文以交流电动机变频调速系统为研究对象,以MATLAB为仿真工具,介绍了Simulink仿真模块,分析了变频器的工作原理,并在此基础上进行了多种逆变电路的仿真设计。
文章首先对MATLAB/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块集做了简要的说明,介绍了变频器中实现变频的主要环节——逆变器的工作原理,并且分析了目前几种最常见的逆变器(单向全桥逆变器、三相桥式逆变器和SPWM控制的单相逆变器)的工作原理,在此基础上运用MATLAB软件分别对这几种电路的仿真进行了设计;并进一步设计出了交-直-交变频器的仿真模型,实现了对交流电动机变频调速系统的仿真。
关键词:Simulink,电压型逆变电路,变频调速,仿真设计目录第一节绪论————————————————————————4 一交流调速技术发展概况——————————————————-4 二全数字控制技术—————————————————————-6 三系统仿真————————————————————————-7 四论文的意义及任务————————————————————-8第二节电力电子器件仿真模型及逆变电路仿真设计———————8 一绝缘栅双极性晶体管的仿真模型及参数设定—————————-8 二逆变电路仿真设计————————————————————-11第三节基于MATLAB的变频调速系统的仿真设计————————16 一变频器的基本概念————————————————————16 二交一直一交变频电路的仿真设计——————————————18 第四节小结——————————————————————-20第一节绪论一交流调速技术发展概况直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。
由于直流传动具有较好的调速性能,而交流传动调速性能难以满足生产要求,因此,在20世纪大部分年代里,直流传动在调速领域中一直占据主导地位。
基于Matlab的交交变频电路仿真研究 2
《电力电子技术》课程设计说明书三相交交变频系、部:电气工程及其自动化辅导老师:刘彬班级:1120333学号:44、36、28姓名:薛飞李长留武子搏目录开题报告摘要 (3)1、引言 (3)2、交交变频电路的工作原理 (3)2.1、三相输入单相输出的交交变频电路的结构和工作原理 (4)2.2、三相输入单相输出的交交变频电路正弦输出电压的形成过程 (4)3、三相输入单相输出的交交变频电路输出正弦波电压的调制方法 (7)4、交交变频电路的仿真研究 (9)4.1、DLC参数设置 (10)4.2、算法设置 (11)4.3、脉冲设置 (11)5、仿真运行结果 (12)5.1、频率为60度时 (12)5.2、频率为30度时 (12)6、结论 (13)参考文献 (13)摘要:本文首先以三相输入单相输出的交交变频电路为例介绍了交交变频电路的工作原理,接着以余弦交点法为例详细分析了交交变频电路的触发控制方法,最后用Matlab7.0仿真软件对交交变频电路进行了建模和仿真研究。
关键词:交交变频;余弦交点法;Matlab仿真Abstract: The principium of the AC-AC frequency converter with three phases input and one phase output is introduced in the first place.The control method of the AC-AC frequency converter is particularly analysed through discussing cosine-cross method in the second place. The AC-AC frequencyconverter’s simulation model is builded by the Matlab7.0 at last.Key words:AC-AC frequency converter; cosine-cross method; Matlab simulation1 引言20世纪30年代交交变频电路就已经出现,当时采用的是水银整流器,曾经有装置用在电力机车上,由于原件性能的限制,没能得到推广。
matlab仿真单相桥式全控整流电路
设计课题: 单相桥式全控整流电路姓名:学院: 信息工程学院专业: 电子信息科学与技术班级: 09级学号:日期 2010-2011第三学期指导教师: 李光明张军蕊单相桥式全控整流电路一、问题描述及工作原理1、单相桥式全控整流电路(电阻性负载)单相桥式全控整流电路(电阻性负载)如图1所示,电路由交流电源、整流变压器、晶闸管、负载以及触发电路组成。
我所要分析的问题是α为不同值时,输出电压及电流的波形变化。
idR图1其工作原理如下:(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Ut1.4= Ut2.3=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(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。
2、单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)如图2所示:图2其工作原理如下:(1)在电压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,VT1、VT4处于关断状态。
假设电路已经工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感的作用,晶闸管VT2、VT3维持导通。
(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,负载电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→T的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。
单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验
单相全波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的(1) 熟悉matlab下的simulink的使用(2) 熟悉单相全波可控整流电路的工作原理和波形情况。
二、电路及其工作原理在图1(a)中,变压器T带中心抽头,在u2正半周,VT1工作,变压器二次绕组上半部分流流过电流, 电流流向为u2上半部分经VT1,然后经电阻R,最后回到变压器中心抽头;u2负半周,VT2工作,变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流,电流流向为 u2下部分经VT2,然后经电阻R,最后回到变压器中心抽头。
由此可见,流过负载R的电流自始至终是从上而下,因此在负载两端得到的是直流电压,达到了整流的目的。
图1(b)给出了ud和变压器一次电流i1的波形。
由波形可知,单相全波可控整流电路的ud波形与单相桥式全控整流的波形完全一样,另外交流输入端电流波形也一样,有正有负,因此变压器也不存在直流磁化的问题。
但是两者还是有一些差别,差别如下,第一:单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头,结构比较复杂。
因此设计和制作比较复杂,而且用料也比较多,从而会增加变压器设计成本。
第二:单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管,而单相全控桥式可控整流电路由四个晶闸管,由于晶闸管为电流型器件,其驱动电路比较复杂,而且驱动功率比较大,因此前者相对于后者可以节省两个驱动电路,相应地系统驱动功率也显著降低。
此外单相全波可控整流晶闸管承受的最大电压为,是单相全控桥式整流电路的两倍,这是不利的因此其只适合应用在低压场合。
三、MATLAB下的模型建立图3.2 电源参数:电阻参数:脉冲参数:四、仿真结果及波形分析(1)α=30°时:(2)α=60°时:(3)α=90°时:(4)α=120°时:分析:单相全波整流电路的优点是纹波电压较小,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高。
单相全波可控整流的特点:电路使用的整流器件比半波整流时多一倍,变压器带中心抽头;无滤波电路时,整流电压的直流分量较小,最大为0.9U2;整流电压脉动较小,比半波整流小一倍;变压器利用率比半波整流高;整流器件所受的反向电压较高。
基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真matlab
基于MATLAB的晶闸管单相交流调压电路仿真
一、实验电路图:
图2-1 电阻性负载的交流调压电路
参数设置
交流峰值电压为100V、初相位为0、频率为50Hz。
晶闸管参数设置:Ron=0.001Ω,Lon=0H,Vf=0,Rs=20Ω,Cs=4e-6F,RC
缓冲电路Lon=0.01H。
负载RLC分支,电阻性负载时,R=2Ω,L=0H,C=inf。
脉冲发生器:Pulse Generator1和Pulse Generator模块中的脉冲周期为0.02s,脉冲宽度设置为脉宽的10%,脉冲高度为12,脉冲移相角通过“相位角延迟”对话框设置。
二、实验结果
1.晶闸管单相交流调压器电路的仿真结果
控制方法:相位控制。
它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载与电源接通,改变选定的时刻可达到调压的目的。
2.实验截图如下:
控制角为00时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下:
控制角为600时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下:
控制角为1200时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下所示:
控制角为1800时的电阻性负载电流电压和脉冲波形如下所示:
从波形可看出,随着开通角α的增大,负载电压逐渐降低,达到调节灯光的目的。
α的移相范围为0≤α≤π。
三、实验心得
此次实验是对晶闸管单相交流调压电路的仿真,在本次试验中要通过多次调节相关器件的参数已达到试验所预期的结果;通过本次试验我基本学会了运用matalb进行一些电路实验仿真,能更加娴熟地运用matlat。
整流电路MATLAB仿真实验
整流电路MATLAB仿真实验整流电路仿真实验实验一:单相桥式全控整流电路的MATLAB仿真一、实验内容掌握单相桥式全控整流电路的工作原理;熟悉仿真电路的接线、器件及其参数设置;明确对触发脉冲的要求;观察在电阻负载、阻感负载和反电动势阻感负载情况下,控制角α取不同值时电路的输出电压和电流的波形。
二、实验原理1.电阻性负载工作原理在单相桥式全控整流电路中,闸管VT1和VT4组成一对桥臂,VT2和VT3组成另一对桥臂。
在u2正半周(即a点电位高于b点电位),若4个晶闸管均不导通,i d=0,u d=0,VT1、VT4串联承受电压u2。
在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲,VT1和VT4即导通,电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b 端。
当u2过零时,流经晶闸管的电流也降到零,VT1和VT4关断。
在u2负半周,仍在触发角α处触发VT2和VT3导通,电流从电源b端流出,经VT3、R、VT2流回电源a端。
到u2过零时,电流又降为零,VT2和VT3关断。
整流电路图如图1-1所示。
图1-1 单相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路2.阻感性负载工作原理电路如图1-2所示,在u2正半周期触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通,u d=u2。
负载电感很大,i d不能突变且波形近似为一条水平线。
u2过零变负时,由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流i d,并不关断。
ωt=π+α时刻,触发VT2和VT3导通,u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断,流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上,此过程称为换相,亦称换流。
图1-2单相桥式全控整流电路带阻感负载时的电路3.反电动势阻感负载工作原理当负载为蓄电池、直流电动机的电枢等时,负载可看成一个直流电压源,对于整流电路,它们就是反电动势负载。
|u2|>E时,才有晶闸管承受正电压,有导通的可能。
晶闸管导通之后,u d=u2,i d=(u d -E)/R,直至|u2|=E,i d即降至0使得晶闸管关断,此后u d=E。
电力电子技术与电力系统分析matlab仿真
电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析课程实训报告专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:XX交通大学自动化与电气工程学院2016年1 月日1 电力电子技术实训报告1.1 实训题目1.1.1电力电子技术实训题目一一.单相半波整流参考电力电子技术指导书中实验三负载,建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。
仿真参数设置如下:(1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。
(2)晶闸管的参数设置如下:R=0.001Ω,L on=0H,V f=0.8V,R s=500Ω,C s=250e-9F(3)负载的参数设置RLC串联环节中的R对应R d,L对应L d,其负载根据类型不同做不同的调整。
(4)完成以下任务:①仿真绘出电阻性负载(RLC串联负载环节中的R d= Ω,电感L d=0,C=inf,反电动势为0)下α=30°,60°,90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。
②仿真绘出阻感性负载下(负载R d=Ω,电感L d为,反电动势E=0)α=30°,60°,90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。
③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d 和晶闸管两端电压U vt1的波形,注意反电动势E的极性。
(5)结合仿真结果回答以下问题:①该三项半波可控整流电路在β=60°,90°时输出的电压有何差异?②在MATLAB/Simulink环境下仿真如何设置控制角?1.1.2 仿真思路分析1)单相半波整流电路单相半波整流电路式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
单相交交变频电路MATLAB仿真
学生实验报告
(理工类)
课程名称:电力电子技术专业班级:
学生学号:学生姓名:
所属院部:指导教师:
20 ——20 学年第学期
金陵科技学院教务处制
13动动手:单相交交变频电路MATLAB仿真
一、目的:1、学会使用MATLAB软件进行单相交交变频电路模型的搭建和仿真。
2、通过对单相交交变频电路的仿真掌握该电路的波形,明确工作原理。
二、内容:单相交交变频电路仿真
三、步骤:
1、用SIMULINK搭建单相交交变频主电路,正组和反组整流桥采用三相桥式整流电路。
2、对触发电路的六路双窄脉冲进行封装。
3、构建正反组桥切换电路。
4、用余弦交点法搭建正反组桥的控制角控制电路。
5、搭建期望输出的电压、电流仿真电路。
观察输出的电压、电流波形。
电压
电流
四、思考:1、三相交交变频电路怎么搭建?
2、对单相交交变频电路怎么加入直流偏置和交流偏置。
用powergui 观察谐波。
加直流偏置
谐波分析。
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一、目的:1、学会使用MATLAB软件进行单相交交变频电路模型的搭建和仿真。
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三、步骤:
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2、对触发电路的六路双窄脉冲进行封装。
3、构建正反组桥切换电路。
4、用余弦交点法搭建正反组桥的控制角控制电路。
5、搭建期望输出的电压、电流仿真电路。
观察输出的电压、电流波形。
电压
电流
四、思考:1、三相交交变频电路怎么搭建?
2、对单相交交变频电路怎么加入直流偏置和交流偏置。
用powergui 观察谐波。
加直流偏置
谐波分析。