电力电子技术课程设计实验报告.docx

电力电子技术课程设计实验报告院系：电气与电子工程学院班级：电气1309班学号：学生姓名：指导教师：成绩：日期：2017年1月2日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0.02s（即频率为50Hz），脉冲宽度为2（即7.2o），初始相位（即控制角）设置为0.0025s（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。表1-1 RLC分支模块的参数设置元件串联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R0infRinf0单个电感0LinfinfL0单个电容00CinfinfC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。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=0.01H，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0.0075s，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）实验二单相桥式全控整流电路仿真实验实验目的掌握单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。理解单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实验原理单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 单相桥式全控整流电路实验内容启动Matlab，建立如图2-2所示的单相桥式全控整流电路结构模型图。图2-2 单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所示。图2-3 交流电压源模块参数图2-4 脉冲发生器1模块参数脉冲的幅值为2V，周期为0.02s（即50Hz），脉冲宽度为7.2o，初始相位（即控制角）为60o。图2-5 脉冲发生器2模块参数脉冲发生器2的幅值也设置为2V，周期也为0.02s，脉冲宽度也为7.2o，初始相位设置为240o。脉冲发生器1和脉冲发生器2的初始相位相差180o，但两者的控制角都是60o。图2-6 负载模块参数系统仿真参数设置如图2-7所示。图2-7 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到控制角为60o时，电源电压、触发信号、负载电流、负载电压、流过晶闸管VT3的电流、晶闸管VT3阳极与阴极间电压的仿真波形，如图2-8所示。图2-8 控制角为60o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120o，即将脉冲发生器1的初始相位设置为120o（0.02/3s），将脉冲发生器2的初始相位设置为300o（0.05/3s），此时的仿真波形如图2-9所示。图2-9 控制角为120o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=0.04H，电容为inf，即为阻感性负载