电力电子的matlab仿真设计

电力电子的matlab仿真设计内容摘要：

力电子器件）和线路对电能进行转换 (conversion)、控制 (control)和高效利用 (efficient use)的一门技术。 广泛应用于各种电源系统、电气传动自动化系统及电力系统等工业生产和民用部门。 主要研究 内容（ Power Electronics contents)：电力电子器件、电力电子电路、电力电子装置。 MATLAB 在电力电子中的应用 MATLAB 是由美国 mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。 它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、 Fortran）的编辑模式，代表了当吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） 第 2 页 共 21 页 今国际科学计算软件的先进水平。 在本次电力电子技术仿真设计中，我们主要应用到 matlab 里的 simulink 工具库里的一些小工具模块，还有 simulink power 工具库。 通过 MATLAB，树立模型仿真，让我们清楚的了解电力电子技术的各种技巧。 电力电子技巧仿真的所有原件模子都包括在 MATLAB 的电力体系模块中。 吉林建筑 大学 城建学院电气信息工程系课程设计 第 3 页 共 21 页 第 2 章 单相半波可控整流电路仿真 单相半波可控整流电路（电阻性负载） 单相半波可控整流电流（电阻性负载）原理图，晶闸管作为开关元件，变 压器 t器变换电压和隔离的作用，用 u1 和 u2 分别表示一次和二次电压瞬时值，二次电压 u2为 50Hz 正弦波波形如图所示，其有效值为 u2，如图 21。 1u 2uVTTu dudiT r 图 21 单相半波可控整流电路（电阻性负载） 根据原理图用 matalb 软件画出正确的仿真电路图，如图 22。 吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） 第 4 页 共 21 页 图 22 单相半波可控整流电阻负载仿真电路 置 选择 ode45s 算法 ，相对误差 选择 1e3，开始时间 为 0， 结束时间 为。 选择 电源参数频率 为 50Hz，电压 峰值为 220v。 R=1Ω 选择 晶闸管参数 R= ， L=0,Vf=0， Ic=0， Rs=10， Cs=47e6 设置触发脉冲 α 分别为 30176。 、 60176。 与其产生的相应波形分别如图 2图 2在波形图中第一通道波为输出电流dI和电压dU波形 （因为 R=1 所以电压和电流重合） ，第二通道波为晶闸管电压vtU波形，第三通道波为脉冲和输入电压 2u波形。 吉林建筑 大学 城建学院电气信息工程系课程设计 第 5 页 共 21 页 图 23 触发角 α = 30176。 图 24 触发角 α = 60176。 单相半波可控整流电路（阻 感性负载） 单相半波阻 感性负载整流电路图如 25 所示，当负载中感抗远远大于电阻时成为阻 感性负载 ，属于阻 感性负载的有机的励磁线圈和负载串联电抗器等。 阻 感性负载的等效电路可以用一个电感和电阻的串联电路来表示。 吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） 第 6 页 共 21 页 1u2uV TTududiT rU LU R 图 25 单相半波可控整流电路（阻 感负载） 根据原理图用 matalb 软件画出正确的仿真电路图，整体模型如图 26。 图 26 单相半波可控整流阻感负载仿真电路 参数设置 选择 ode45s 算法 ，相对误差 为 1e3，开始时间 为 0， 结束时间 为。 选择 R=1Ω ， L=。 选择 电源频率 为 50Hz，电压 峰值为 220v。 选择 晶闸管参数， R= ， L=0,Vf=0， Ic=0， Rs=10， Cs=47e6。 吉林建筑 大学 城建学院电气信息工程系课程设计 第 7 页 共 21 页 设置触发脉冲 α 分别为 30176。 、 60176。 与其产生的相应波形分别如图 2图 28。 在波形图中第一通道波为输出电流dI（脉动小的） 和电压dU（脉动大的） 波形，第二通道波为晶闸管电压vtU波形，第三通道波为脉冲和输入电压 2u波形。 图 27 触发角 α = 30176。 图 28 触发角 α = 60176。 吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） 第 8 页 共 21 页 第 3 章 单相全控桥式整流电路仿真 单相全控桥可控整流电路（电阻性负载） 单相全控桥可控整流电路的原理图如图 31 所示。 在单相桥式全控整流电路中，晶闸管VT和 4组成一对桥臂，VT2和 3组成一对桥臂。 在u征半周，若四个晶闸管均不导通，负载电流id=0，ud=0， 4串联承受电压 2，设VT 4的漏电流相等，则个承受 2的一半。 若在触发角α处给VT1和 4加触发脉冲，1和VT4就会导通，电流从电源 a 端经 R、 4流回电源 b端。 当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，。