三相交流调压电路的matlab仿真设计

合集下载

基于Matlab的三相异步电动机起动、调速和制动特性仿真

基于Matlab的三相异步电动机起动、调速和制动特性仿真

信息工程学院基于Matlab的三相异步电动机起动、调速和制动特性仿真摘要:异步电动机目前在日常生活中已得到广泛应用,其主要特点为结构简单、运行可靠、效率较高和成本较低。

为使其应用更加广泛且性能更加完善,有必要对其最基本的起动、制动和调速性能进行深入研究。

而随着电机研究的不断深入,仿真就成为对其进行研究的一个重要手段,其中Matlab软件以其方便、高效、直观的特点,广泛应用于异步电动机的仿真研究,方便快捷且节约资源,为解决一些复杂问题带来了极大的方便。

本文通过Matlab软件进行仿真,研究异步电动机起动、调速和制动的各种方法,以找到提高其性能的途径,并通过与理论相对比,验证了本文模型的有效性和正确性。

关键词:Matlab;仿真;异步电动机Simulation for Start-up ,Speed Control and Braking Character of Three-phase Asynchronous Motor Based onMatlabAbstract:Asynchronous motor has been widely used in our daily life at present, the main characteristics of simple structure, reliable operation, high efficiency and low cost. In order to make its application more widely and performance will be improved, it is necessary for the most basic starting, braking and speed regulating performance for further research. And with the research of motor, the simulation has become an important means to study, the Matlab software, with its convenient, efficient and intuitive features, are widely used in the simulation research of asynchronous motor is convenient and save resources, to solve some complex problems has brought great convenience.Based on the Matlab software simulation, the asynchronous motor starting, speed and braking methods, in order to find ways to improve its performance, and compared with the theory, proves the correctness and the effectiveness of the model. Key words:Matlab; simulation; asynchronous motor1 设计目的和意义1.1 概述在科学技术发展迅速的当今社会,电机已经成为生活中必不可少的一部分,为人们的生产生活提供了极大的方便。

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。

简易实用的三相对称交流调压电路的设计与仿真

简易实用的三相对称交流调压电路的设计与仿真

当 IB G T在 不 同的触 发频率 下 ,对 负载 两端 的正
弦电压 波 形 的失 真 情 况 进 行 对 比 ,并 进 行 分 析 。在 I T 的触 发频率 为 3 0Hz 的仿 真波 形 图见 图 3 GB 0 下 ~
作 者 简 介 :张 忠 ( 91 )男 , 江 绍兴 人 , 教 , 士 , 要研 究 方 向 : 18 一 , 浙 助 硕 主 电器 可 靠 性 设 计 。
0 引 言
以往 的 三相 交 流 调 压 主要 是 利 用 自耦 变 压 器 进
断 路 ,整 流 二极 管VD1 ~VD6 断 ,三相 负 载 z 的 阻 , x、Y、Z端 断路 ,三 相 电源 电压 不能 施加 到三相 负载 z 上 。由于 开 关 元 件 I T 为 自关 断 型 电力 电子 器 , GB 件 ,可 以通 过脉 冲触 发 电路 使开 关元 件 I T 工作 在 GB
2 3 仿真 波形 图 .
导通 ,三相 对称性 负载 z 的 X、Y、Z端 短接在 一起 , , 三 相 电 源 电 压 施 加 到 三 相 负 载 z, ; 当 开 关 元 件 上 I T 被 阻断 时 ,使 整流 电路 中的共 阳极 与共 阴两端 GB
收稿 日期 :2 0 ~42 ;修 回 日期 :2 0 —82 0 90—4 090 —4

行, 设备 庞大笨 重 ;当电压较低 时 ,电压 波形 缺 口大 , 使加 到 三相对称性 负载 上 的电压不再 是 正弦 电压 ,而
使 电压谐 波分量较 大 ;对 电动 机负 载来说 ,会 使 电动 机转 矩脉动 和噪声 增加 , 附加损 耗增加 , 温升 过高 , 对 电动机 的运行 不 利 。本 文 提 出一种 仅采 用 一 只 I T GB

三相交流调压电路设计实验报告

三相交流调压电路设计实验报告

实训报告二级学院:自动化学院课程名称:电力电子技术设计题目:三相交流调压电路设计姓名:学号:设计班级:指导教师:设计时间:目录1 电力电子仿真工具介绍.........................................1.1 Matlab介绍..................................................................1.2 SIMULINK仿真工具简介........................................................ 2电力电子器件测试.............................................................2.1 实验目的.................................................................2.2 实验原理.................................................................2.3 实验内容.................................................................2.4 计算机仿真测试过程.......................................................2.5 总结与心得...............................................................3 三相交流调压电路.............................................................3.1实验目的.....................................................................3.2实验原理.....................................................................3.3实验内容.....................................................................3.4计算机仿真过程及输出结果..................................................... 4总结及实训体会................................................................ 5附录.............................................................................1电力电子仿真工具介绍1.1 Matlab介绍MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,MATLAB 是Matrix Laboratory 的缩写意为矩阵工厂(矩阵实验室)。

三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB仿真

三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB仿真

三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB 仿真5.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理和仿真模型5.1.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理实验线路如图5-1及图5-2所示。

主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成,触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路,由KCO4、KC4l 、KC42等集成芯片组成,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。

集成触发电路的原理可参考有关内容,三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。

图中的R 用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式;电感Ld 在DJK02面板上,选用700mH ,直流电压、电流表由DJK02获得。

在三相桥式有源逆变电路中,电阻、电感与整流的一致,而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上,其中心式变压器用作升压R图5-1 三相桥式全控整流电路实验原理图R图5-2 三相桥式有源逆变电路实验原理图变压器,逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am 、Bm 、Cm,返回电网的电压从高压端A 、B 、C 输出,变压器接成Y/Y 接法。

当整流负载容量较大,或要求直流电压脉动较小时,应采用三相整流电路。

其交流侧由三相电源供电。

三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等,均可在三相半波的基础上进行分析。

三相桥式整流电路主回路接线图如图所示。

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。

六个晶闸管依次相隔60°触发,将电源交流电整流为直流电。

5.1.2三相桥式整流及有源逆变电路的仿真模型三相桥式整流电路及有源逆变的仿真使用了MATLAB模型库中的三相桥和触发集成模块,建立该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型,设置模型参数和观测仿真结果等几个主要阶段,叙述如下:1. 建立仿真模型(1)首先建立一个仿真的新文件。

基于MATLAB的三相整流电路仿真研究毕业设计_说明

基于MATLAB的三相整流电路仿真研究毕业设计_说明
整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要的也是应用的最为广泛的电路,不仅应用于一般工业,也广泛的应用于交流运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义。通过查阅可控整流电路控制、驱动等相关资料,对相关主电路和驱动电路的分析研究,可以对电力电子器件的应用、驱动和保护有一个更深刻的认识,同时为今后的学习和工作打下良好的基础。
Keywords:MATLAB; three-phase rectifier;parameter adjustment; Simulink simulation; analysis.
1 绪论
1.1 问题的提出
电力电子技术是电气工程及其他相关专业的重要专业基础课.该课程通过分析各类电力电子器件的导通、关断情况来理解整流、逆变、调压等典型电路的工作原理,是一门实践性很强的课程。
西安航空职业技术学院
毕 业 设 计(论 文)
论文题目:基于MATLAB的三相整流电路仿真研究
所属系部:自动化工程学院
指导教师:党智乾职 称:讲师
学生姓名: 学 号:
专 业:生产过程自动化技术
西安航空职业技术学院制
西安航空职业技术学院
毕业设计(论文)任务书
题目:基于MATLAB的三相整流电路仿真研究
任务与要求:
2013.10.16-25
学习三相整流电路硬件原理
2013.10.26-11.5
三相整流电路Simulink中模型的建立
2013.11.6-16
不同三相整流电路在Simulink中的仿真及分析
2013.11.17-24
《基于MATLAB的三相整流电路仿真研究》电子稿的撰写

基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究

基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究

基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究一、引言随着电力电子技术和控制理论的不断发展,交流调压技术在许多领域得到了广泛应用。

三相交流调压电路由于其能够实现对三相交流电的独立调节,因此在电机控制、电力质量改善以及无功补偿等方面具有重要作用。

本文旨在通过Matlab仿真研究三相交流调压电路的工作原理和性能。

二、三相交流调压电路工作原理三相交流调压电路通常采用相位控制方式,通过调节开关的导通和关断时间来改变输出电压的大小。

在三相系统中,每一相都有一个独立的调压电路,通过对每一相的独立调节,可以实现三相输出电压的平衡控制。

三、Matlab仿真环境设置Matlab是一款强大的数学计算软件,可用于电力电子系统仿真。

在Matlab中,我们首先需要设置仿真参数,包括仿真时间、采样时间、仿真算法等。

然后,我们需要构建三相交流调压电路的数学模型,并转化为Simulink模型。

四、电路模型的建立与参数设置在Simulink中,我们需要根据三相交流调压电路的工作原理,建立相应的电路模型。

这个模型应该包括电源、开关、二极管、电感和电容等元件。

然后,我们需要为这些元件设置合适的参数,以模拟实际的电路行为。

五、仿真结果分析通过运行仿真,我们可以得到输出电压的波形。

通过对这些波形的分析,我们可以了解调压电路的性能。

例如,我们可以观察输出电压的幅值、相位和频率等参数的变化情况。

六、实验验证与结果对比为了验证仿真结果的准确性,我们需要进行实验验证。

在实验中,我们需要搭建实际的三相交流调压电路,并使用示波器等设备记录输出电压的波形。

然后,我们将实验结果与仿真结果进行对比,以评估仿真的准确性。

七、结论通过以上分析和对比,我们可以得出结论:基于Matlab的三相交流调压电路仿真能够准确反映实际电路的工作情况。

这为进一步研究三相交流调压电路的性能提供了有力支持。

同时,通过仿真和实验的结合,我们可以更好地理解电路的工作原理,优化电路设计,提高系统的稳定性和可靠性。

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。

基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证,调节器件参数比较仿真结果。

1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用,数学模型的应用和仿真越来越普遍。

本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱,拥有一种很方便的建模环境,用户不用直接编写程序,而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型,给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件,简化了仿真建模。

电力系统工具箱(Power System Blockset),如图1-1 Block Library。

图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。

1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。

2. 中间电路,有以下三种作用:a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。

b.通过开关电源为各个控制线路供电。

c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。

3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。

4. 控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。

图2-1为三相变频电源的仿真电路。

在仿真电路图中,双击元件,可得到各元件的属性设置。

改变各项的值,运行并通过示波器来显示各个量的变化,以便比较和研究。

在仿真环境中,用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真,能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。

图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成,元件的直观连接与实际的主电路相似,其中主要包括:整流环节,直流环节,逆变环节,PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。

这些元件都设置有对话框,用户可以方便的选择元件类型和设置参数。

带阻感性负载三相交流调压电路MATLAB仿真实验

带阻感性负载三相交流调压电路MATLAB仿真实验

《现代电力电子》仿真实验报告题 目 三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB 仿真2014年5月专 业 机械电子工程 学 号 姓 名 主讲教师三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB仿真实验摘要:本文简要介绍了带阻感性负载三相交流调压电路的Matlab/Simulink 建模与仿真, 以及一些参数的选择设置方法。

并分析在不同触发角下,波形的变化和输出电压值的变化。

关键词:阻感性,三相交流调压,Matlab/Simulink仿真一、实验目的(1)了解三相交流调压电路的工作原理(2)了解三相交流调压电路在不同触发角下的各波形特点(3)熟练掌握和运用MATLAB对电力电子电路进行模型搭建和仿真二、实验原理2.1单相交流调压电路电路结构单相交流调压电路,它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。

单相交流调压电路(阻-感性负载)电路图如图1所示。

图1.单相交流调压电路(阻-感性负载)电路图2.2单相交流调压电路工作原理(阻-感性负载)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。

2.3三相交流调压的原理三相交流电路的分析可以参照上述单相的分析放发。

基于MATLAB的三相异步电机恒压频比调速仿真

基于MATLAB的三相异步电机恒压频比调速仿真

摘要随着电力电子器件的产生,异步电机的调速问题得到了很好的解决,调速性能甚至优于直流电机,电力电子器件的产生给异步电机的调速问题带来了福音。

异步电机的调速有多种方法,转速开环恒压频比控制是交流电动机变频调速最基本的一种控制转速方式,在一般的变频调速装置里面都嵌入有这项功能,工作方式为恒压频比的调速方式能满足大多数场合交流电动机调速控制的要求,使用起来也相对方便,是通用变频器的基本模式。

但在低压时候需要一定的补偿电压,采用恒压频比控制,在基频以下的调速过程中的转差率会保持不变,电动机的所以会机械特性会相对较硬,电动机有较好的调速性能。

正选脉冲宽度调制三相逆变电路,是一种以三角波做载波的应用冲量等效原理而获得理想交流电源的电路装置,在调制比与载波比一定的条件下,通过调节外加直流电源的大小就可以获得在额定频率下产生额定电压的正选电压波,通过调节正弦波的频率就可以得到理想的电压频率波,而且调节输入正弦波的频率能得到线性的输出电压幅值。

MATLAB在电气领域中的运用随处可见,在这里可以运用MATLAB里的Simulink仿真出具体的模型,通过示波器来观察具体的波形,从而进行进一步的分析。

关键词:异步电动机,变频调速,MATLAB 仿真,正弦脉冲宽度调制bstractWith the generate of power electronic devices,Asynchronous motor speed control issues have been solved well,Velocity modulation performance even better than the DC motor,Can be said that the generation of the power electronic devices brought the gospel to the asynchronous motor of its speed control.There are several methods to control the asynchronous of its speed,The open-loop and constant V/F is the basic control way of the AC motor,Generally frequency control devices have this feature , The control way constant of V/F can fit the most occasions to AC motor speed control requirements, and easy to use, and is the model of general-purpose inverters. However, it need a certain amount of compensation voltage, The control way of the constant V/F can keep the slip of the AC motor constant, so the mechanical characteristics of the motor is hard, the motor has good velocity modulation performance.Sine pulse width modulated three-phase inverter circuit, use the triangular wave to be the carrier and the impulse equivalence principle to obtain the desired AC power circuit way, when the modulation ratio and carrier ratio are constant, by adjusting the applied DC power, the size rate frequency and rated voltage can be selected .We canobtain ideal voltage frequency wave just by adjusting the frequency of the sine wave, and we also can obtain linear output voltage amplitude by adjusting the frequency of the sine wave. The use of MATLAB in the electrical field can be found everywhere, we can use the Simulink model in MATLAB to simulate specific model, and oscilloscope can be used to observe the waveform for further analysis Keywords:Asynchronous motor,frequency conversion velocity modulation, MATLAB simulation,sine pulse width modulation目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1 绪言1.1课题背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)2系统设计方案的研究2.1系统的控制特性与系统要求 (3)2.2系统的实现原理 (4)2.2.1三相逆变器输出电压和波形的SPWM控制 (4)2.2.2异步电机的变压变频调速原理与其机械特性 (5)2.3系统实现方案分析 (10)3 MATLAB模块设置及仿真3.1 MATLAB介绍 (12)3.2 MATLAB模块选用以及参数设置 (13)3.3 仿真结果图形及其分析 (21)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪言1.1 课题背景在过去的很长一段时间里,异步电机的调速问题一直很难解决,在需要用到电机的调速系统时候往往是用直流电动机代替,而又因为直流电机存在电刷,在电机的运行过程中容易产生火花对电机的寿命产生影响,在电力电子逆变电路产生之前,这个问题一直得不到很好的解决。

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)..

MATLAB仿真三相桥式整流电路(详细完美)..

目录摘要....................................................................................... - 2 - Abstract .................................................................................. - 3 - 第一章引言 .......................................................................... - 4 - 1.1 设计背景....................................................................... - 4 - 1.2 设计任务....................................................................... - 4 - 第二章方案选择论证 .......................................................... - 6 - 2.1方案分析........................................................................ - 6 - 2.2方案选择........................................................................ - 6 - 第三章电路设计 ................................................................ - 7 - 3.1 主电路原理分析............................................................ - 7 - 第四章仿真分析 ................................................................ - 9 - 4.1 建立仿真模型 ............................................................... - 9 - 4.2仿真参数的设置 .......................................................... - 10 - 4.3 仿真结果及波形分析................................................... - 11 - 第五章设计总结 ................................................................ - 26 - 致谢................................................................................. - 27 - 参考文献............................................................................... - 28 -摘要目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

三相晶闸管交流调压电路的设计与仿真

三相晶闸管交流调压电路的设计与仿真

三相晶闸管交流调压电路的设计与仿真晶闸管交流调压电路是一种常见的电力电子器件应用,广泛应用于工业控制和电力调节领域。

本文将介绍一个三相晶闸管交流调压电路的设计和仿真。

设计思路:三相晶闸管交流调压电路是通过控制晶闸管的导通角度来改变电路中的功率流动,从而实现调压功能。

其基本原理是将交流电源输入通过滤波电路滤波后接入晶闸管电路,通过调节晶闸管的触发角度来改变输出电压。

在设计过程中需要确定晶闸管的触发脉冲信号和滤波电路的参数。

第一步:确定晶闸管的触发脉冲信号晶闸管的触发脉冲信号可以通过计算或仿真得到。

在本设计中,我们使用三角波脉冲宽度调制(PWM)技术生成触发信号。

具体步骤如下:1.根据所需调压范围和输出电流要求,确定晶闸管的导通角度范围。

2.根据导通角度范围,计算得到对应的触发脉冲信号的周期和占空比。

3.利用MATLAB等工具生成符合条件的三角波脉冲信号。

4.调节触发脉冲信号的频率和幅值,以满足电路要求。

第二步:确定滤波电路的参数滤波电路的设计目的是使输入的交流电信号转化为稳定的直流电压。

在三相晶闸管交流调压电路中,常用的滤波电路是基于三相全控整流桥电路的三电感三电容滤波电路。

具体步骤如下:1.确定输出电压的波形要求,如稳定性要求、纹波要求等。

2.根据电路输入电压的峰值确定滤波电容的容值。

3.根据输出电流和输出电压的纹波要求确定滤波电感的参数。

4.根据晶闸管的最大导通角度和电源频率确定滤波电容的电压等级。

第三步:进行电路仿真电路设计完成后,可以利用电路仿真软件进行仿真。

常用的电路仿真软件有PSpice、Multisim等。

通过仿真可以验证电路的性能,并对电路进行优化。

在仿真中,可以进行以下几个方面的验证:1.电路的输入和输出波形是否满足要求。

2.输出电压的稳定度和纹波值是否满足要求。

3.晶闸管的导通角度是否可控。

根据仿真结果,可以进行电路参数的调整和优化,直至满足设计要求。

总结:通过以上设计和仿真步骤,可以得到一个稳定可靠的三相晶闸管交流调压电路。

三相交流调压电路的MATLAB仿真

三相交流调压电路的MATLAB仿真

三相交流调压电路的MATLAB仿真根据三相联结形式的不同,三相交流调压电路句有多种形式。

本次仿真主要是对星形联结电路的工作原理和特性进行分析。

通过对三星交流调压电路图(图1)分析可得,任一相在导通时必须和另一相构成回路。

因此和三相桥式全控整流电路一样,电流流通路径中有两个晶闸管,所以应采用双脉冲或宽脉冲触发。

三相的触发脉冲应依次相差120°,同意向的两个反并联的晶闸管触发脉冲应相差180°。

因此和三相桥式全控整流电路一样,触发脉冲顺序也是VT1~VT6,依次相差60°。

图1 三星交流调压电路图(注:本次仿真的触发延迟角与《电力电子技术》课本中的定义不同,仿真中是以晶闸管承受正向电压为起点的,即与三相桥式去看整流电路中触发角定义相同。

)1.建立仿真模型建立一个仿真模型的文件,按照三相桥式全控整流电路的原理图,从电力系统模型(SimPowerSysterms)中选取适合的模型放到仿真平台上,并将各模块连接起来,组成仿真电路模型,如图2,3所示。

图2采用晶闸管的三相交流调压电路电阻负载仿真模型图3三相交流调压电路电阻负载仿真模型子系统此次仿真,为了使仿真图形简化,是模型的结构清晰,层次分明,因此对复杂系统的仿真采用了子系统模型。

2.模型参数设置1)三相电源.对称正弦交流电,幅值为√2*220V,频率为50Hz,Ua,Ub,Uc初始相位分别为0°,-120°,120°。

2)晶闸管,电压测量,与实时数字显示等均采用默认设置。

3)常量输入模块。

常量值,输入设置为0,输入端Block是触发器模型的使能端,只有当此端置“0"时,才能输出脉冲.Alpha为相移控制角给定信号,单位为(°)。

这个值根据仿真需要进行设置。

4)三项测量模块V—I Measurement。

电压测量设置为phase-to-phase,即线电压。

电流测量设置为yes。

基于Matlab的三相交流调压电路的设计与仿真-

基于Matlab的三相交流调压电路的设计与仿真-

本科毕业论文(设计)题目:基于Matlab的三相交流调压电路的设计与仿真学院:_____自动化工程学院_____专业:___电气工程及其自动化___姓名:_________________指导教师:____________________2013年5月28日Matlab-based three-phase AC voltage regulator circuit design andsimulation摘要论文叙述了交流调压电路的发展,介绍了组成交流调压电路的基本器件——晶闸管并分析了其结构与特性。

介绍了交流调压电路的几种类型,分析了交流调压电路的原理,并在对三相交流调压电路工作原理分析的基础上,建立了基于MATLAB的三相交流调压电路的仿真模型,并对其进行了仿真分析和研究,通过仿真分析验证了所建模型的正确性。

关键词晶闸管MATLAB 交流调压仿真AbstractThe development of the AC regulation circuit is descriped in the passage and the basic apparatus that form the AC regulation circuit—Thyrister is introduced,the frame and the characteristic of the Thyrister is discussed either. Then the several types of the AC regulation has been introduced. The basic principle of the AC regulating circuit is explained in this passage. At the base of researching the operating principle of Three-Phase AC V oltage Regulation system,the model of system is presented in MATLAB environment. The corresponding simulation and research are done. It proved that the model of Three-Phase AC regulation circuit is correct.Keywords thyrister MATLAB AC—regulation simulation目录第1章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 晶闸管交流电力控制器的研究意义及用途 (2)1.3 晶闸管交流调压电路发展动向与展望 (3)1.4 本文研究的主要内容 (3)第2章交流调压电路简介 (4)2.1 电路器件—晶闸管简介 (4)2.1.1 晶闸管的结构与工作原理 (4)2.1.2 晶闸管的主要参数 (5)2.2 单相交流调压电路 (5)2.2.1 单相交流调压电路原理 (5)2.2.2 单相交流调压电路的分析 (6)2.3 三相交流调压电路的原理与分析 ..................................................... 错误!未定义书签。

三相交流调压电路仿真设计matlab

三相交流调压电路仿真设计matlab

三相交流调压电路仿真设计
一、实验目的
熟悉三相交流调压电路的特性。

二、实验设备
Simulink
三、实验设计
根据任一时刻导通晶闸管个数及半个周波内电流是否连续,可将0°-150°的移相范围分为如下三段:
(1)0°≤ a < 60°:电路处于三管导通与两管导通交替,每管导通180°-a 。


a =0°时是一种特殊情况,一直是三管导通。

(2)60°≤ a < 90°:任一时刻都是两管导通,每管的导通角都是120°。

(3)90°≤ a < 150°:电路处于两管导通与无晶闸管导通交替状态,每个晶闸管导通角为300°-2a。

而且这个导通角被分割为不连续的两部分,在半周波内形成两个断续的波头,各占150°-a。

四、实验内容
1.实验原理图(MATLAB)
2.实验结果仿真图
利用晶闸管设计三相交流调压电路,这种电路性能优越,很好的实现一种交流电到交流电的变换。

随着控制角α的不同,结果也不同。

由于电感有储能作用,电阻负载和阻感负载相比较,结果不同,且电感大时,谐波电流的含量要小一些。

因此,三相交流调压电路是通过控制一个周期内的导通角来实现调压功能的,它与交流调功电路不同,调功电路是通过改变通态周期数和断态周期数的比,可以方便的调节输出功率的平均值。

五、实验心得
本次实验是通过matlab对三相交流调压电路的仿真,本此实验与前面基本一样,都是通过基本的画图与器件的参数调节已达到预期的结果;通过本次试验我熟悉了三相交流调压电路的特性。

三相交流调压电路的MATLAB仿真

三相交流调压电路的MATLAB仿真

目录一、电路的选定 (1)1.1单相交流调压 (1)1.2 三相交流调压的设计选择 (1)二、三相交流调压电路的原理与分析 (2)三、交流调压电路触发信号 (4)3.1单脉冲触发方式 (4)3.2宽脉冲触发方式 (5)四、主电路器件的选择 (7)五、仿真系统的建立 (9)5.1.Simulink建模方法 (9)5.2.Simulink建模的步骤 (9)5.3.主电路的建模和参数设置 (10)5.4.三相交流电源的建模和参数设置 (11)5.5.晶闸管三相交流调压器的建模 (11)5.6脉冲的设置 (12)5.7负载的设定 (13)六、仿真结果 (13)七、仿真结果分析 (15)结束语 (16)一、电路的选定1.1单相交流调压所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位,可以方便的调节输出电压的有效值。

下面是单相交流调压电路图1.1。

图1.1单相交流调压电路正、负半周α起始时刻(α=0),均为电压过零时刻。

在t ωα=时,对VT1施加触发脉冲,当VT1正向偏置而导通时,负载电压波形与电源电压波形相同;在t ωπ=时,电源电压过零,因电阻性负载,电流也为零,VT1自然关断。

在t ωπα=+时,对VT2施加触发脉冲,当VT2正向偏置而导通时,负载电压波形与电源电压波形相同;在2t ωπ=时,电源电压过零,VT2自然关断。

1.2 三相交流调压的设计选择根据单相交流调压电路的原理,可设计三相交流调压电路。

常用的三相交流调压线路有星型联结,支路控制三角形联结和中点控制三角形联结。

其中星型联结有分为三相三线和三相四线如图 1.2,1.3。

三相四线时,相当于三个单相交流调压电路的组合,三相互相错开120度工作,电流中有基波和奇次谐波。

组成三相电路后,基波和3的整数倍以外的谐波在三相之中流动,不流过中性线。

因此,中性线会有很大的3次谐波电流及其他3的整数倍次谐波电流,当控制角α=90°时,中性线电流甚至和各相电流的有效值接近。

  1. 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. 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. 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)。

黑龙江大学
课程设计说明书
学院:机电工程学院
专业:电气工程及其自动化
课程名称:电力电子技术
设计题目:三相交流调压电路(无中线)的仿真姓名:
学号:
指导教师:
成绩:
第一章三相交流调压电路的原理 (1)
1.1 实验电路 (1)
1.2 工作原理分析 (1)
第二章实验仿真 (3)
1.1参数设计 (4)
1.2 仿真结果 (5)
第三章仿真结果分析 (7)
结论 (8)
参考文献 (9)
第一章三相交流调压电路的原理1.1 实验电路
实验电路如下:
电阻性负载
Vt1
vt4 vt3
vt6 vt5
vt2
RP1
RP2
RP3
LD1
LD2
LD3
U0
I0







三相交流调压实验的电路图
1.2 工作原理分析
工作原理分析,主要分析电阻负载时的情况:
1.任一相导通须和另一相构成回路,因此,和三相全控整流电路一样,电流流通路
径中有两个晶闸管,所以应采用双脉冲或宽脉冲触发。

2.三相的触发脉冲依次相差120°,同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。

因此触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样,为VT1~ VT6,依次相差60°。

3.如果把晶闸管换成二极管可以看出,相电流和相电压同相位,且相电压过零食二极管
开始导通。

因此把相电压过零点定为触发延迟角a 的起点,三相三线电路中,两相间导通是靠线电压导通的,而线电压超前相电压30°,因此,a角移相范围是0°~ 150°。

根据任一时刻导通晶闸管个数及半个周波内电流是否连续,可将0°-150°的移相范围分为如下三段:
(1)0°≤ a < 60°:电路处于三管导通与两管导通交替,每管导通180°-a 。

但a=0°
时是一种特殊情况,一直是三管导通。

(2)60°≤ a < 90°:任一时刻都是两管导通,每管的导通角都是120°。

(3)90°≤ a < 150°:电路处于两管导通与无晶闸管导通交替状态,每个晶闸管导通角
为300°-2a。

而且这个导通角被分割为不连续的两部分,在半周波内形成两个断续的波头,各占150°-a。

为了保证三相交流调压电路的正常工作,其晶闸管的触发系统应满足下列要求:
1、在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通。

2、为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时导通,并且在感性负载和控制角较大时,
也能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通,要求采用宽脉冲,或者双窄脉冲触发电路。

3、各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致,并且与电源同步。

理想状态下不同a时负载相电压波形及晶闸管导通区间
a =30°时负载相电压波形 a =60°时负载相电压波形
第二章实验仿真
在电脑上启动MATLAB7.0,进入SIMULINK后新建文档,绘制三相交流调压系统模型,如下图所示,双击各模块,在出现的对话框设置相应的参数。

实验仿真的接线图
1.1参数设计
参数设置如下:
(1) 交流电压源的参数设置 设置交流峰值为100V 、频率为50Hz (2)晶闸管的参数设置
n R =0.001Ω,on L =0H, f V =0.8, s R =500Ω,-9s C =250e-925010F ⨯()
(3)负载的参数设置 R=450Ω,L=0.1H,C=inf
(4)脉冲的发生器模块的参数设置 频率设置为50Hz,脉冲宽度为25%
本例中,当α=30°时,Pulse1为0.001667s ,Pulse2为0.005s ,Pulse3为0.0083s ,Pulse4为0.011667s ,Pulse5为0.015s ,Pulse6为0.018333s 。

当α=60°时,Pulse1为0.0033s ,Pulse2
为0.00667s,Pulse3为0.01s,Pulse4为0.01333s,Pulse5为0.01667s,Pulse6为0.02s。

设置好各参数的模块后,即可进行仿真.
1.2 仿真结果
仿真的结果如下图所示:
(1)当α=30°时
α=30°纯电阻性负载
α=30°阻感性负载
(2)当α=60°时
α=60°纯电阻性负载
α=60°阻感性负载
第三章仿真结果分析
仿真分两部分
(1)电阻负载R=450Ω时
(2)阻感负载R=450Ω,L=0.1H时
当α分别为30°,60°时各相波形如上图所示
其中电压波形为正弦波,电流波形为另一个波形。

从波形上可以看到,电流中有很多谐波,进行傅里叶分析后可知,其中所含谐波的次数为6K加减1(k=1,2,3,…),这和三相桥式全控整流电路交流侧所含谐波的次数完全相同。

而且也是谐波的次数越低,其含量越大。

和单相交流调压相比,这里没有3的整数倍次谐波,因为在三相对称时,它们不能流过三相三线电路。

我们利用晶闸管设计三相交流调压电路,这种电路性能优越,很好的实现一种交流电到交流电的变换。

随着控制角α的不同,结果也不同。

由于电感有储能作用,电阻负载和阻感负载相比较,结果不同,且电感大时,谐波电流的含量要小一些。

因此,三相交流调压电路是通过控制一个周期内的导通角来实现调压功能的,它与交流调功电路不同,调功电路是通过改变通态周期数和断态周期数的比,可以方便的调节输出功率的平均值。

结论
本课设旨在培养学生多方面的能力,通过对电路的仿真设计增加学生对于电力电子这一学科的理解。

本课设采用MATLAB软件环境进行电路的仿真设计。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

本设计便是采用Simulink部分进行仿真设计。

通过Simulink的仿真设计进一步加深了设计者对于各种电力电子器件的理解使用。

也让设计者对于电力电子这一学科有了更加深入的了解,培养起学生对于电力电子学科的兴趣。

学习乃是在于不断发现问题与解决问题之间不断进步,进行仿真设计过程之中,设计者不可避免的遇到一些问题,然而这是在这样的问题之下带动着设计者不断的思考,最终成功解决问题,最后成功仿真,而设计者也正在这一发现一解决之间悄然进步。

这大概便是此设计的意义吧。

参考文献:
【1】林伟,臧小惠,基于MATLAB的三相交流调压电路仿真与研究〔J〕,中国科技信息,2007,(20)
【2】李翔,基于晶闸管三相三线交流调压电路分析与仿真〔J〕,皖西学院学报,2006,(4)【3】王兆安,黄俊,电力电子技术[M],机械工业出版社,2000
《电力电子技术》课程设计评分标准《电力电子技术》课程设计的成绩由下列项目构成:
指导教师:
年月日。

相关文档
最新文档