电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告

电力拖动自动控制系统

---Matlab仿真实验报告

实验一二极管单相整流电路

一．【实验目的】

1．通过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；

2．通过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。

图1-1 二极管单相整流电路仿真模型图

二．【实验步骤和内容】

1.仿真模型的建立

①打开模型编辑窗口；

②复制相关模块；

③修改模块参数；

④模块连接；

2.仿真模型的运行

①仿真过程的启动；

②仿真参数的设置；

3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。

三．【实验总结】

由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。

图1-2 整流电压输出波形图图1-3 整流电流输出波形图

图1-4 整形电压、电流输出波形图

实验二三相桥式半控整流电路

一．【实验目的】

1．通过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；

2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。

二．【实验步骤和内容】

1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。

2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。

相应的参数设置：

（1）交流电压源参数U=100 V，f=25 Hz，三相电源相位依次延迟120°。

（2）晶闸管参数Rn=0.001 Ω，Lon=0.000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250e-6 F。

（3）负载参数R=10 Ω，L=0 H，C=inf。

（4）脉冲发生器的振幅为5 V，周期为0.04 s （即频率为25 Hz），脉冲宽度为2。

图2-1 三相桥式半控整流电路仿真模型图

当α=0°时，设为0.003 3s，0.016 6s，0.029 9 s。

图2-2 α=0°整流输出电压等波形图

当α=60°时，触发信号初相位依次设为0.01s，0.0233s，0.0366s。

图2-3 α=60°整流输出电压等波形图

三 .【实验总结】

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、双反星形可控整流电路以及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。在电阻负载时，当α≤30°，负载电流

最大）；当α≥30°，负载电流断续，电阻负载时α角的移相连续（其α=0°，U

d

范围为0~150°，阻感负载时α角的移相范围为0~90°。

实验三三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及有源逆变电路的工作原理；

2. 研究三相桥式全控整流电路整流的工作原理和现象分析

图3-1 三相桥式全控整流电路仿真模型图

二．【实验步骤和内容】

1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，

模块连接。

2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。

参数设置：

（1）交流电压源参数U=100 V，f=25 Hz，三相电源相位依次延迟120°。（2）晶闸管参数Rn=0.001 Ω，Lon=0.000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250e-6 F。（3）负载参数R=10 Ω，L=0 H，C=inf。

（4）脉冲发生器的振幅为5 V，周期为0.04 s （即频率为25 Hz），脉冲宽度为2。

当α=0°时，正相脉冲分别设为0.0033，0.0166，0.0299 s；-C,-A,-B 相触发脉冲依次是0.01,0.0233,0.0366s.

图3-2 α=0°整流输出电压等波形图

三 .【实验总结】

目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路。整流一周脉动六次，每次脉动的波形都一样，故该电路为六脉波整流电输出电压u

d

路。带电阻负载时三相桥式全控整流电路α角的移相范围是0~120°，带阻感负载时α角的移相范围是0~90°

实验四直流斩波

一．【实验目的】

1. 加深理解斩波器电路的工作原理;

2. 掌握斩波器主电路、触发电路的调试步骤和方法;

3. 熟悉斩波器电路各点的电压波形;

图4-1 直流斩波仿真模型图

图4-2 示波器1输出波形图

图4-3 示波器2输出波形图

图4-4 负载端电压输出波形图

图4-5 负载端电压平均值波形图

图4-6 斩波电路输出电压、电流波形图

二．【实验步骤和内容】

1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，

模块连接。

2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置，直流电压E=200V。

负载电压的平均值为

U o=t on

t on+t off E=t on

T

E=αE（4-1）

式中，t on为V处于通态的时间；t off为V处于断态的时间；T为开关周期；α为导通占空比。

负载电流的平均值为

I o=U o

R

（4-2）

由于占空比为50%，所以斩波输出电压负值为50V。

三 .【实验总结】

根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路可有如下三种控制方式：