基于matlab的电力电子技术仿真设计课程设计资料 下载本文

设置对话窗口进行参数设置。

(5)将元件放置完毕后,可采用信号线将元件间连接构成电路或系统结构图,将鼠标放置在元件端子处,但鼠标指针变为“+”字形状时,按住鼠标左键移动至需要连线的另一元件端子处,当鼠标指针变为“+”字形状时,松开鼠标左键及建立两端子之间的连线,若为控制模块间传递信号,则在连线端部将出现箭头表示信号的流向,不断重复该过程直至系统连接完毕。

(6)仿真电路或系统模型建立完毕后,还需要使用“Simulink”菜单中的”Confihuration Parameters”命令对仿真起止时间、仿真步长、允许误差和求解算法进行设置和选择,参数的具体选择方法与所仿真电路相关。

(7)仿真模型建立完毕后,可以使用“file”菜单中的”Save”命令进行保存。

2.1 常用电气系统仿真库元件及仿真模型

对于电力电子电路及系统的仿真除需使用Simulink中的基本模块外,用到的主要元件模型集中在电气系统仿真库SimPowerSystem中,该模型库提供了电气系统之中常用元件的图形化元件模型,包括无源元件、电力电子器件、触发器、电机和测量元件等。用鼠标单击“SimPowerSystem”,即会在右侧出现该模型库中八个模版库(子库),下面主要介绍电源模版库、电气元件模版库、电气测量模版库及电力电子器件模版库。

2.2 电气元件模块库

用鼠标双击“Elements”图标,在窗口中显示29种电气元件。这些可以分为三大类:负载元件、传输线和变压器。

双击串联RLC支路元件将弹出该元件的参数设置对话框,在“Resistance”、“Inducatance”、“Capacitance”参数下可以分别设置三个元件的参数,如果电路中不含三者中的某个元件,则相应参数应设为0(电阻或电感)或inf(电容),在电路图形符号中这类元件也将自动消失。串联RLC负载元件则是通过设置每个元件的容量,由程序自动计算元件的参数。并联RLC支路元件和并联RLC负载元件用于描述由电阻、电容、电感并联的电路,参数设置方法类似。

在不考虑变压器铁心饱和时不勾选“Saturable core”。在“Magnetition resistance Rm”和“Magnetition resistance LM”参数下分别设置变压器的励磁绕组电阻、电感的标幺值。其他类型的变压器参数设置方法类似。

第3章 单相半波可控整流电路仿真

3.1 电阻负载

3.1.1 工作原理

(1)在电源电压正半波(0~π区间),晶闸管承受正向电压,脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管,晶闸管开始导通,形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。

(2)在ωt=π时刻,u2=0,电源电压自然过零,晶闸管电流小于维持电流而关断,负载电流为零。

(3)在电源电压负半波(π~2π区间),晶闸管承受反向电压而处于关断状态,负载上没有输出电压,负载电流为零。

(4)直到电源电压u2的下一周期的正半波,脉冲uG在ωt=2π+α处又触发晶闸管,晶闸管再次被触发导通,输出电压和电流又加在负载上,如此不断重复。

3.1.2 电路图及工作原理

utidVTLU1U2udRSW

图3-1 单相半波可控整流电路

如上图所示,当晶闸管VT处于断态时,电路中电流Id=0,负载上的电压为0,U2全部加在VT两端,在触发角α处,触发VT使其导通,U2加于负载两端,当电感L的存在时,使电流id不能突变,id从0开始增加同时L的感应电动势试图阻止id增加,这时交流电源一方面供给电阻R消耗的能量,一方面供给电感L吸收的电磁能量,到U2由正变负的过零点处处id已经处于减小的过程中,但尚未降到零,因此VT仍处于导通状态,当id减小至零,VT关断并承受反向压降,电感L延迟了VT的关断时刻使U形出现负的部分。

3.1.3 仿真模型

3.2 阻感负载图3-2 单相半波可控整流电路电阻负载电路仿真模型

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图 3-3 示波器环节参数设置菜单

图3-4 单相半波可控整流电路电阻负载电路波形