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。

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。

图1-6 负载模块参数

系统仿真参数设置如图1-7所示。

图1-7 系统仿真参数

运行仿真模型系统即可得到控制角为45o时，电源电压、触发信号、流过晶闸管的电流、晶闸管阳极和阴极两端电压、负载电流、负载电压的仿真波形，如图1-8所示。

运行仿真模型系统即可得到控制角为45o时，电源电压、触发信号、流过晶闸管的电流、晶闸管阳极和阴极两端电压、负载电流、负载电压的仿真波形，如图1-8所示。

图1-8 控制角为45o时的仿真波形（带电阻性负载）

改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位（即控制角）参数，可以得到不同控制角度下的仿真波形。例如将初始相位设置为0s，可以得到控制角为0o时的仿真波形，如图1-9和1-10所示。

图1-9 脉冲发生器模块参数

图1-10 控制角为0o时的仿真波形（带电阻性负载）

改变串联RLC分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置该模块的参数R=1Ω，L=，电容为inf，即为阻感性负载，如图1-11所示。当控制角设置为45o时的仿真波形如图1-12所示。

图1-11 负载模块参数

图1-12 控制角为45o时的仿真波形（带阻感性负载）

同理，在带阻感性负载的情况下，改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位（即控制角）参数，可以得到不同控制角度下的仿真波形。例如将初始相位设置为，可以得到控制角为135o时的仿真波形，如图1-13所示。

图1-13 控制角为135o时的仿真波形（带阻感性负载）

实验二三相桥式全控整流电路仿真实验

实验目的

掌握三相桥式全控整流电路仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。

理解三相桥式全控整流电路的工作原理及仿真波形。

实验设备：MATLAB/Simulink/PSB

实验原理

三相桥式全控整流电路如图2-1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2-1 三相桥式全控整流电路

实验内容

启动Matlab，建立如图2-2所示的三相桥式全控整流电路结构模型图。

图2-2 三相桥式全控整流电路模型

双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9所示。

图2-3 交流电压源Va模块参数

图2-4 交流电压源Vb模块参数

图2-5 交流电压源Vc模块参数

图2-6 同步脉冲发生器模块参数

图2-7 触发脉冲控制角常数设置

图2-8 触发脉冲封锁常数设置

图2-9 负载模块参数

系统仿真参数设置如图2-10所示。

图2-10 系统仿真参数

运行仿真模型系统即可得到控制角为30o时，电源电压、触发信号、负载电流、负载电压的仿真波形，如图2-11所示。

图2-11 控制角为30o时的仿真波形（带电阻性负载）

改变同步脉冲发生器模块的控制角，即可得到不同工作情况下的仿真波形。例如将晶闸管控制角取为60o，即将触发脉冲控制角常数设置为60，此时的仿真波形如图2-12所示。

图2-12 控制角为60o时的仿真波形（带电阻性负载）

改变串联RLC分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置负载模块的参数R=10Ω，L=，电容为inf，即为阻感性负载，当晶闸管控制角取为45o（将触发脉冲控制角常数设置为45）时的仿真波形如图2-13所示。

图2-13 控制角为45o时的仿真波形（带阻感性负载）