【正文】 城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 20頁 共 20頁 致 謝 課程設(shè)計(jì)不僅僅是完成一篇論文的過程，而是一個(gè)端正態(tài)度的過程，是大學(xué)生活的一個(gè)過程，是在踏入社會(huì)前的歷練過程。運(yùn)用 MATLAB 對(duì)電力電子電路進(jìn)行仿真，加深了對(duì)電力電子知識(shí)的認(rèn)識(shí)。特別在數(shù)值計(jì)算應(yīng)用最廣的電氣信息類學(xué)科中，熟練掌握 MATLAB 可以大大提高分析研究的效率。仿真結(jié)果如下圖： 圖 51三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載電路仿真模型 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 17頁 共 20頁 圖 52 三相橋式全控整流電路仿真電阻負(fù)載仿真波形 三相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載電路 圖 53三相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載電路仿真模型 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 18頁 共 20頁 圖 54三相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載電路波形圖 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 19頁 共 20頁 總 結(jié) 通過這幾天對(duì)課程設(shè)計(jì)所作 的努力，成功完成了對(duì)電力電子技術(shù)中的單相半波可控整流電路、單相橋式全控整流電路、三相半波可控整流電路、三相橋式半控整流電路的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。由于三相橋式全控整流電路α角的起點(diǎn)為相電壓交點(diǎn)，因此本模型中隊(duì)因α角為 60176。仿真結(jié)果如下圖： 圖 42單相橋式全控整流電路電阻負(fù)載仿真模型 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 13頁 共 20頁 圖 43單相橋式全控整流電路電阻負(fù)載仿真波形 單相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載 單相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載與單相橋式全控整流電路電阻負(fù)載差別在于負(fù)載不同， 將 負(fù)載參數(shù)設(shè)為 R=1Ω， L=，其他參數(shù)不變，仿真結(jié)果如下圖 ： 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 14頁 共 20頁 圖 44單相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載仿真模型 圖 45單相橋式全控整流電路電阻電感負(fù)載仿真波形 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 15頁 共 20頁 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 16頁 共 20頁 第 5 章 三相橋式全控整流電路仿真 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載電路 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載電壓峰值為 100V，頻率為 50Hz，初始相角為 30176。電路中交流電源電壓峰值為 100V，頻率為 50Hz，初始相角為 0176。 TVT1VT2VT3VT4RLu1 u2abudSW 圖 41 單相全控橋整流電路 單相橋式全控整流電路電阻負(fù)載的電路采用四只晶閘管構(gòu)成全控橋式全控整流電路，采用 Trig1 Trig23 兩個(gè)觸發(fā)脈沖環(huán)節(jié)分別產(chǎn)生 4 管及 3管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由于兩對(duì)晶閘管分別于正、負(fù)半周導(dǎo)通，觸發(fā)延遲角相差 180176。到 u2 過零時(shí)，電流又將為零， VT2 和 VT3 關(guān)斷。當(dāng) u2 過零時(shí)，流經(jīng)晶閘管的電流也降到零， VT1 和 VT4關(guān)斷。當(dāng)為電阻負(fù)載時(shí)，若 4個(gè)晶閘管均不導(dǎo)通，負(fù)載電流 id 為零， ud 也為零，VT VT4 串聯(lián)承受電壓 u2，設(shè) VT1 和 VT4 的漏電阻相等，則各承受 u2的一半。 電路圖及工作原理 VTRLSWU1U2utidud 圖 31 單相半波可控整流電路 如上圖所示，當(dāng)晶閘管 VT 處于斷態(tài)時(shí)，電路中電流 Id=0，負(fù)載上的電壓為 0， U2全部加在 VT 兩端，在觸發(fā)角α處，觸發(fā) VT使其導(dǎo)通， U2加于負(fù)載兩端，當(dāng)電感 L的存在時(shí)，使電流 id不能突變， id從 0開始增加同時(shí) L 的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)試圖阻止 id增加，這時(shí)交流電源一方面供給電阻 R消耗的 能量，一方面供給電感 L 吸收的電磁能量，到吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 7頁 共 20頁 U2 由正變負(fù)的過零點(diǎn)處處 id已經(jīng)處于減小的過程中，但尚未降到零，因此 VT 仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng) id 減小至零， VT 關(guān)斷并承受反向壓降，電感 L延遲了 VT的關(guān)斷時(shí)刻使 U形出現(xiàn)負(fù)的部分。 （ 3）在電源電壓負(fù)半波（π ~2π區(qū)間），晶閘管承受反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)，負(fù)載上沒有輸出電壓，負(fù)載電 流為零。 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 6頁 共 20頁 第 3 章 單相半波可控整流電路仿真 電阻負(fù)載 工作原理 （ 1）在電源電壓正半波（ 0~π區(qū)間），晶閘管承受正向電壓，脈沖 uG 在ω t=α處觸發(fā)晶閘管，晶閘管開始導(dǎo)通，形成負(fù)載電流 id,負(fù)載上有輸出電壓和電流。在“ Magition resistance Rm”和“ Magition resistance LM”參數(shù)下分別設(shè)置變壓 器的勵(lì)磁繞組電阻、電感的標(biāo)幺值。并聯(lián) RLC 支路元件和并聯(lián) RLC 負(fù)載元件用于描述由電阻、電容、電感并聯(lián)的電路 ,參數(shù)設(shè)置方法類似。 雙擊串聯(lián) RLC 支路元件將彈出該元件的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框 ,在“ Resistance”、“ Inducatance”、“ Capacitance”參數(shù)下可以分 別設(shè)置三個(gè)元件的參數(shù) ,如果電路中不含三者中的某個(gè)元件 ,則相應(yīng)參數(shù)應(yīng)設(shè)為 0(電阻或電感 )或 inf(電容 ),在電路圖形符號(hào)中這類元件也將自動(dòng)消失。 電氣元件模塊庫 用鼠標(biāo)雙擊“ Elements”圖標(biāo)，在窗口中顯示 29 種電氣元件。 常用電氣系統(tǒng)仿真庫元件及仿真模型 對(duì)于電力電子電路及系統(tǒng)的仿真除需使用 Simulink 中的基本模塊外，用到的主要元件模型集中在電氣系統(tǒng)仿真庫 SimPowerSystem 中，該模型庫提供了電氣系統(tǒng)之中常用元件的圖形化元件模型，包括無 源元件、電力電子器件、觸發(fā)器、電機(jī)和測(cè)量元件等。 吉林建筑工程學(xué)院城建學(xué)院電氣信息工程系自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì) 第 5頁 共 20頁 （ 6） 仿真電路或系統(tǒng)模型建立完 畢后，還需要使用“ Simulink”菜單中的”Confihuration Parameters”命令對(duì)仿真起止時(shí)間、仿真步長(zhǎng)、允許誤差和求解算法進(jìn)行設(shè)置和選擇，參數(shù)的具體選擇方法與所仿真電路相關(guān)。 （ 4） 需要改變?cè)?shù)，可以在該元件處雙擊鼠標(biāo)左鍵，即可彈出該元件的參數(shù)設(shè)置對(duì)話窗口進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 （ 2） 在窗口中用鼠標(biāo)左鍵單擊元件圖形，元件四周將出現(xiàn)黑色小方塊，表示元件已經(jīng)選中，對(duì)該元件可以進(jìn)行復(fù)制（ Ctrl+V）、粘貼（ Ctrl+V）、旋轉(zhuǎn)（ Ctrl+R）、旋轉(zhuǎn)（ Ctrl+I）、刪除（ Delete）等操作，