单相交流调压电路Matlab仿真

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基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真

基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真

目录前言 (2)1.主电路设计 (3)1.1.设计内容及技术要求 (3)1.2设计内容 (3)1.3.工作原理 (3)1.4.建模仿真 (9)2.仿真 (11)2.1.电阻性负载仿真波形 (11)2.1.1.波形分析 (16)2.2.阻感性负载(H=0.01) (16)2.2.1.波形分析 (20)2.3.阻感性负载(H=0.1) (20)2.3.1.波形分析 (23)3.触发电路的设计 (23)4.保护电路的设计 (25)4.1过电压的产生及过电压保护 (25)4.2.晶闸管的过电流保护 (26)5.设计体会 (27)参考文献 (28)前言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,如感应电动机或其它电阻电感混合负载等。

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。

交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合,主要有灯光调节,温度调节(如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等),泵及风机等异步电动机的软起动,交流电机的调压调速,随电机负载大小自动调压,变压器初级调压(在高压小电流或低压大电流直流电源中,如采用晶闸管相孔整流电路,需要很多晶闸管串联或并联,若采用交流调压电路在变压器初级调压。

其电压电流值都比较合理,在变压器次级只要用二极管整流即可,从而达到减少体积、减低成本的目的)。

与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制方便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属消耗也少。

应用Matlab仿真单相PWM整流器的一种简单方法

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。

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)资料-共18页

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。

单相交流调压器仿真

单相交流调压器仿真

单相交流调压器仿真摘要:基于单相交流调压器的结构和工作原理,建立了一种基于Matlab的仿真模型,具有原理清晰,仿真时短,占用资源少的优点。

关键词:单相交流调压器、晶闸管、MATLAB仿真1. 交流调压电路概念:在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制来调节输出电压的有效值。

原理:两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。

应用:交流调压电路(1)灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制);(2)异步电动机软起动;(3)异步电动机调速;(4)供用电系统对无功功率的连续调节;(5)在高压小电流或低压大电流直流电源中,(6)用于调节变压器一次侧电压。

2. 主要元件晶闸管介绍⑴晶闸管的工作原理晶闸管T在工作过程中,它的阳极A和阴极K与电源和负载连接,组成晶闸管的主电路,晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接,组成晶闸管的控制电路。

静态特性:① 当AK 之间加上反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会 导通;② 当AK 之间加上正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能 开通;③ 晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用;④ 要使晶闸管关断, 只有使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下晶闸管的开通和关断过程波形① 开通特性 延迟时间td :从门极电流阶跃时刻开始,到阳极电流上升到稳态值的10% 所需的时间;上升时间tr :阳极电流从稳态值的10%上升到稳态值的90%所需的时间; 开通时间tgt 为以上两者之和:tgt=td+ tr普通晶闸管延迟时间为0.5~1.5 s ,上升时间为0.5~3 s 。

② 关断特性通常采用外加反电压的方法将已导通的晶闸管关断。

突加反向阳极电压后,由于外电路电感的存在,晶闸管阳极电流的 下降会有一个过程,当阳极电流过零,也会出现反向恢复电流,反向电流 达最大值IRM 后,再反方向快速衰减到接近于零,此时晶闸管恢复对反向 电压的阻断能力。

电流过零到反向电流接近于零所经历的时间称为反向阻断恢复时间trr 。

Matlab_Simulink在单相交流调压电路仿真中的应用

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版单相交流调压电路Matlab仿真

完整word版单相交流调压电路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)(截图单相交流调压电路的电路原理图(电阻性负载)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:- 1 -MATLAB仿真模型单相交流调压电路的模型参数设置2.1A.Pulse GeneratorB.Pulse Generator 1- 2 -C.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°,MATLAB仿真波形如下: a. 触发角α=0α=0°单相交流调压电路仿真结果(截图)°,MATLAB仿真波形如下: b. 触发角α=60)截图°单相交流调压电路仿真结果α =60(- 3 -°,MATLAB仿真波形如下: c. 触发角α=120)截图°单相交流调压电路仿真结果(α=1204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。

基于matlab的单相可控电路

基于matlab的单相可控电路

基于matlab的单相可控电路
单相可控电路是一种常用的电力控制电路,它可以通过对控制元件的控制来实现对电路中电流的调节。

在这篇文章中,我们将介绍基于matlab的单相可控电路的设计与实现。

首先,我们需要了解单相可控电路的基本原理。

单相可控电路由控制元件(如晶闸管)和负载组成。

控制元件可以控制电路中的电流,从而实现对负载电压的调节。

其中,晶闸管是一种常用的控制元件,它具有导通电压低、可控性好等优点。

接下来,我们将使用matlab来实现单相可控电路的模拟。

具体步骤如下:
1. 定义电路参数,包括电源电压、电阻、电感、负载电阻等。

2. 使用matlab中的Simulink建立电路模型,并设置相应的参数,包括控制元件(晶闸管)的触发方式、电路的截止频率等。

3. 进行模拟运行,并观察负载电压随时间的变化情况,从而评估电路的性能。

通过上述步骤,我们可以实现单相可控电路的模拟,并通过模拟结果来判断电路的性能是否符合要求。

这对于电力控制系统的设计与优化具有重要意义。

- 1 -。

MATLAB实验报告

MATLAB实验报告

《电力电子技术及EDA 》实验报告 姓名:毛镜涛 班级:机自085 学号:200810301567 实验一 单相可控整流电路的MATLAB/SIMULINK 仿真实验1、单相半波可控整流(阻性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真波形图α=00α=300α=450α=9002、单相半波可控整流电路(组感性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真 波形图α=00α=300α=450u gi di Tu di Du T3、单相桥式半控整流电路(电阻性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真 波形图α=4504、单相桥式全波可控整流电路(电阻性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真 波形图α=4505、单相桥式全控整流电路(阻感性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真 波形图α=4506、单相桥式全波可控整流电路(反电动势性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真 波形图α=450实验二 三相可控整流电路的MATLAB/SIMULINK 仿真实验1、三相半波可控整流电路(电阻性负载)的MATLAB/SIMULINK 仿真 仿真模型:仿真波形:2、三相桥式半控整理电路(电阻性负载)的MATLAB仿真仿真模型:仿真波形:i T1u akidu dα=3003、三相桥式全控整流电路(电阻性负载)的MATLAB/SIMULINK仿真仿真模型;仿真波形图2实验三 直流—交流变换MATLAB/SIMULINK 实验1、单相桥式全控整流及逆变MATLAB/SIMULINK 仿真 仿真模型:仿真波形:u aki du d2、三相半波整流及有源逆变电路的MATLAB/SIMULINK 仿真 仿真模型:仿真波形:3、三相桥式及有源逆变电路的 MATLAB/SIMULINK 仿真仿真模型:仿真波形:4、正弦波脉宽调制逆变器的MATLAB/SIMULINK 仿真仿真模型:仿真波形:实验四直流---直流变换MATLAB/SIMULINK实验1、降压式变换器的MATLAB/SIMULINK仿真波形图3、波形图波形图4、CUK 直流斩波器的MATLAB/SIMULINK 仿真波形图实验五交流—交流变换MATLAB/SIMULINK实验1、单相交流调压电路的MATLAB仿真波形图2、三相交流调压电路的MATLAB仿真三相反并联连接的晶闸管电路子系统波形图。

单相和三相交流调压电路实验

单相和三相交流调压电路实验

实验三单相和三相交流调压电路实验一、实验目的(1).加深理解交流调压电路的工作原理。

(2).加深理解单相交流调压感性负载时对移相范围要求。

(2).加深理解三相交流调压阻性负载时的工作情况。

二、实验设备及仪器(1).计算机(2).MATLAB软件三、注意事项(1)在单相电阻电感负载时,当α<ϕ时,若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量。

(2)三相电路中,触发脉冲要选择双脉冲。

(3)仿真时间不宜太长,一般几个电源周期即可(4)晶闸管器件选择“普通晶闸管”,而不是详细模型的晶闸管。

(5)电气仿真时,一定要有“powergui”模块在仿真界面中才可以仿真成功。

四、实验步骤(1) 单相交流调压器带电阻性负载电路原理图如下图所示图1交流调压电路电阻性负载原理图基本参数为:交流电源:220V,50Hz电阻负载:10欧姆α=,120°,150°时负载侧电压、电流要求:搭建仿真电路,分别输出60波形及电源侧电压波形,并显示负载电压的有效值。

记录波形并分析触发角的移相范围。

步骤1:搭建主电路(a)搭建如图2所示主电路仿真中模型的提取路径是:交流电源:simpowersystem\Electrical sources\AC Voltage Source晶闸管: simpowersystem\Power Electronics\thyristor电阻: simpowersystem\Elements\series RLC Branch(b)设置参数根据已知条件设置电源和负载参数,晶闸管可用默认参数。

图2电阻负载主电路部分步骤二:搭建触发电路(a)触发电路利用脉冲发生器实现,如图3所示图3 脉冲触发电路触发脉冲提取路径为: simulink\Sources\Pulse Genetator(b)设置参数脉冲类型:Time based时间:Use simulation time脉冲幅值:1.0脉冲宽度:5脉冲周期:(自己思考)脉冲延时:(单位:秒;触发角不同,延时不同。

毕业设计_单相交流调压电路仿真研究

毕业设计_单相交流调压电路仿真研究

提供全套毕业论文,各专业都有目录前言 (2)1.主电路设计 (4)1.1.设计内容及初始条件 (4)1.2.系统原理框图 (4)1.3.工作原理 (4)1.3.1.主电路工作原理 (4)1.3.2.晶闸管的工作原理 (8)1.4.负载电流分析 (9)1.5.单相交流调压电路主电路和触发电路(总电路)图 (11)1.6.仿真参数设置 (11)2.仿真 (14)2.1.电阻性负载仿真波形 (14)2.1.1.波形分析 (16)2.2.阻感性负载 (16)2.2.1.波形分析 (19)2.3.实验结果分析 (20)3.控制电路的设计 (20)4.设计体会 (22)5.参考文献 (23)前言[摘要]深入学习单相调压电路的工作原理,掌握单相调压电路带纯电阻负载和阻感性负载时的工作特性,并利用Matlab的Simulink仿真平台和系统仿真模型库对单相调压电路构造模型并进行电路实验仿真。

电路模型由交流电源、反并联的两个晶闸管、触发模块、电阻负载和观测示波器组成。

实验结果表明,组建的电路模型能够产生理论上的调压作用。

关键词:调压电路;晶闸管;Simulinkworking principle of understanding of the signal-phase voltage regulator circui ts with pure resistance of the work load,the use of Matlab's Simulink simulation pla tform and the Treasury Simulation Model of the signa-phase voltage regulator circuit structure and circuit model simulation experiment.Circuit model from AC power,two anti-parallel thyristor,trigger module,load resistance,and composition of the os cilloscope.The results show that the formation of the circuit to generate-a theoret ical model of the role of the regulator.Key words:voltage-regulator-circuit;Thyristor;Simulink引言交-交变换(AC-AC)包括交流调压和交-交变频。

matlab仿真单相桥式全控整流电路

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。

单相交流调压阻感负载电路的仿真教学研究

单相交流调压阻感负载电路的仿真教学研究

第5期 收稿日期:2019-12-13基金项目:2018年度广西高等教育教学改革工程项目:基于中美应用技术教育“双百计划”项目的人才培养模式改革研究与实践(2018JGB333);2016年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(KY2016YB479);2019年北部湾大学引进高层次人才第二批科研启动项目(2019KYQD42、2019KYQD48);广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY0471、KY2015LX515);桂教科研(2013YB143)作者简介:谢积锦(1987—),硕士,讲师;通讯作者:何永玲(1967-),女,硕士,教授。

单相交流调压阻感负载电路的仿真教学研究谢积锦,李红星,何永玲,庄 远,申 康,张占安(北部湾大学机械与船舶海洋工程学院,广西钦州 535011)摘要:本文以单相交流调压阻感负载电路仿真为案例,借助MATLAB/Simpowersystems工具箱,进行仿真教学。

仿真结果以动态图形形式给出,形象直观、清晰明了,学生易于接受,可以直观地理解该电路的知识点,提高课堂教学效果,培养学生分析问题、解决问的能力。

关键词:交流调压;可视化;仿真教学中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1008-021X(2020)05-0177-02ResearchonSimulationTeachingofSingle-phaseACVoltageRegulationforResistiveLoadCircuitXieJijin,LiHongxing,HeYongling,ZhuangYuan,ShenKang,ZhangZhan′an(CollegeofMechanicalandMarineEngineering,BeibuGulfUniversity,Qinzhou 535011,China)Abstract:Inthispaper,thesimulationofasingle-phaseACvoltageregulationforinductiveloadcircuitwastakenasanexample,withtheaidofMATLAB/Simpowersystemstoolbox,carryonthesimulationteaching.Thesimulationresultswaspresentedindynamicgraphics,whichwasvisualandclear.Studentsareeasytoacceptandcanintuitivelyunderstandtheknowledgepointsofthecircuit,improvetheclassroomteachingeffect,cultivateabilitytoanalyzeandsolveproblemsofstudents.Keywords:ACvoltageregulation;visualization;simulationteaching 在最近的半个世纪当中,电力电子技术得到了飞速的发展,已经渗透到工农业生产的各个领域当中,几乎可以毫不夸张的说,在用到电的地方几乎都有电力电子技术的身影。

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1单相桥式整流电路仿真进行MatLAB仿真所需元件:晶闸管,交流电源,RLC串联支路,万用表,示波器,脉冲发生器。

通过以下路径可以找到所需元件:1)晶闸管:SimPowerSystems—Power Electronics—Thyristor2)交流电源:SimPowerSystems—Electrical Sources—AC Voltage Source3)RLC串联支路:SimPowerSystems—Elements—Series RLC Branch4)万用表:SimPowerSystems—Measurements—Multimeter5)示波器:Simulink—Sinks—Scope6)脉冲发生器:Simulink—Sources—Pulse Generator单相桥式整流电路仿真图如3.1.1所示:图3.1.1单相桥式整流电路a=30度时的电压波形如图3.1.2:图3.1.2所示的是a=30度时的电压波形a=60度时的电压波形如图3.1.3:图3.1.3所示的是a=60度时的电压波形2三相桥式整流电路仿真进行MatLAB仿真所需元件:晶闸管,交流电源,RLC串联支路,万用表,示波器,脉冲发生器。

通过以下路径可以找到所需元件:1)晶闸管:SimPowerSystems—Power Electronics—Thyristor2)交流电源:SimPowerSystems—Electrical Sources—AC Voltage Source3)RLC串联支路:SimPowerSystems—Elements—Series RLC Branch4)万用表:SimPowerSystems—Measurements—Multimeter5)示波器:Simulink—Sinks—Scope6)脉冲发生器:Simulink—Sources—Pulse Generator三相桥式整流电路仿真图3.2.1所示:图3.2.1所示的三相桥式整流电路a=30度时电压波形如图3.2.2所示:图3.2.2所示的是a=30度时的电压波形3、直流斩波电路性能研究仿真直流斩波电路(DC Chopper):将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直流--直流变换器(DC/DC Converter)。

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验

单相桥式全控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的:1、学习基于matlab的单相桥式全控整流电路的设计与仿真2、了解三种不同负载电路(电阻性负载、阻-感性负载、反电动势)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2.1单相桥式全控整流电路(电阻性负载)如图2.1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。

其工作原理:(1)在u2正半周(在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、VTs承受反向电压。

因此,四个晶闸管都不导通,负载电流id 和负载电压ud均为零,VT1和VT4串联承受电压u2,假设4个晶闸管的漏电阻相等,VT1和VT4各承担u2的一半,即U(t1.4)=U(t2.3)=1/2U2;(2)(在α~π区间)在触发角α处给VT1和VT4施加触发脉冲,则VT1和VT4导通,电流沿a-VT1-R-VT4-b方向流通,当u2过零时(在π~π+α区间),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。

流过晶闸管的电流降为零,晶闸管VT1和VT4关断;(3)在u2负半周(在π+α~2π区间),在触发角α处给VT2和VT3施加触发脉冲,那么VT2和VT3导通,电流沿b-VT3-R-VT2-a方向流通;当u2过零的时候,流过晶闸管的电流降为零,晶闸管VT2和VT3关断;(4)在u2的周期内下次又是晶闸管VT1和VT4导通,如此循环工作。

2、MATLAB下的模型建立图2.2其中脉冲发生器参数设置公式: (1/50) * ( α/360 )以及(1/50) * ( α/360 )+0.01。

两个脉冲信号参数:电源参数:电阻参数:3、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:在单项全控桥式整流电路电阻性负载电路中,要注意四个晶闸管1在单项全控桥式整流电路电阻性负载电路中,要注意四个晶闸管1,4和晶闸管2,3的导通时间相差半个周期。

基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告

基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告
当延迟角a=30时,波形如下图7、8所示:
图7
图8
当延迟角a=60时,波形如下图9、10所示:
图9
图10
当延迟角a=90时,波形如下图11、12所示:
图11
图12
当延迟角a=120时,波形如下图13、14所示:
图13
图14
当延迟角a=150时,波形如下图15、16所示:
图15
图16
当延迟角a= simulink / simpowersystem
4、实验原理
阻感负载单相交流调压电路图如下图所示
公式原理:
1.
2.
3.
4.
5、实验内容
阻感负载单相交流调压电路的仿真电路图如下所示
阻感负载单相交流调压电路的仿真电路图
仿真参数设置如下
电源参数,频率50Hz,电压100v,图1所示
图1
脉冲参数设置,振幅3v,周期0.02,占空比10%,时相延迟角30*0.02/360,(30+180)*0.02/360,如图2、3所示。
图2
图3
阻感负载参数设置如图4所示
图4
示波器参数设置如图5、6所示
图5
图6
设置触发脉冲a分别为30、60、90、120、150、180。与其产生相应的波形分别如下图所示。
基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告
1、实验名称
基于matlab的阻感负载单相交流调压电路的仿真实验报告
2、实验目的
1.加强了解阻感负载单相交流调压电路的工作原理。
2.加深理解阻感负载单相交流调压电路对脉冲及移相的要求。
3.改变移相角,观察负载和晶闸管的电压、电流波形变化。
3、实验平台

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。

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究近年来,随着半导体技术的不断发展,逆变技术也在不断地得到突破。

单相电压型半桥逆变电路是一种常见的逆变电路,其被广泛应用于工业控制、电力电子、船舶、交通运输、医疗仪器等领域。

本文主要以基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究为例探讨逆变技术的发展及应用。

一、单相电压型半桥逆变电路的基本原理单相电压型半桥逆变电路由两个IGBT管和两个二极管组成,它的主要作用是将输入直流信号经过逆变,输出交流信号。

逆变信号的交流波形通常采用PWM调制方式进行控制,以保证输出信号质量。

二、基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究matlab作为一种广泛应用的数学软件,在电力电子领域也得到了广泛的应用。

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究可以精确模拟电路运行过程,验证电路设计的正确性和可行性。

在matlab中,通过Simulink模块可建立单相电压型半桥逆变电路,实现逆变信号的PWM调制控制,并且可以设置输出波形的频率、幅值和相位等参数。

同时,也可以修改电路参数,如输入电压、输出负载等,探索电路的变化规律。

三、单相电压型半桥逆变电路的应用单相电压型半桥逆变电路广泛应用于工业控制、电力电子、船舶、交通运输、医疗仪器等领域。

例如在交通领域,电动车辆使用单相电压型半桥逆变电路可以实现高效能的电能转换和控制,提升汽车性能和节能效果;在医疗仪器领域,单相电压型半桥逆变电路可以用于制造X射线机,增强设备的稳定性和精准度。

综上所述,基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究可以为逆变器动态特性研究提供有效手段,拓宽逆变技术的发展方向。

因此,逆变技术在工业领域中仍有很大的应用前景,未来将会有更多的新型逆变器问世。

单相桥式全控整流电路Matlab仿真(完美)

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 (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。

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单相交流调压电路M a t l a b
仿真
Prepared on 24 November 2020
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
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)
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
模型参数设置
A.Pulse Generator
B.Pulse Generator 1
C.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
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)
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。

当电源电压U2在负半周时,晶闸管VT2承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管VT2没有导通,在π+α时刻来了一个触发脉冲,晶闸管VT2导通,晶闸管VT1在电源电压是负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VT2关断。

2建模
在MATLAB新建一个Model,命名为dianlu4,同时模型建立如下图所示:
单相交流调压电路(阻感性负载)的MATLAB仿真模型
示波器参数设置
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(阻感性负载)(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(阻-感性负载)(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(阻-感性负载)(截图)
4小结
单相交流调压电路用两只反并联的普通晶闸管或一只双向晶闸管与负载电阻R电感L串联组成主电路,因为比电阻性负载多了一个电感,在感应电动势的作用下,输出的电压都延迟了一段。

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