[工学]电力电子技术虚拟实验整流逆变仿真

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1、电力电子虚拟实验指导书电力电子技术虚拟实验实验指导书新疆大学21世纪高等教育教学改革工程项目(XJU2008JGY21)成果新疆大学电气工程学院编制2009年5月129电力电子技术虚拟实验-实验指导书目录实验一电力二极管仿真实验2实验二晶闸管仿真实验7实验三可关断晶闸管仿真实验15实验四IGBT仿真实验23实验五单相桥式全控整流电路仿真实验31实验六三相桥式全控整流电路仿真实验39实验七直流降压斩波电路仿真实验47实验八直流升压斩波电路仿真实验53实验九Buck-Boost降压-升压斩波电路仿真实验59实验十单相交流调压电路仿真实验65实验十一相控式三相交流调压电路仿真实验86实验十二单相

2、交-直-交变频电路仿真实验93实验十三电压型单相SPWM半桥逆变器电路仿真实验100实验十四电压型三相SPWM逆变器电路仿真实验105实验十五通用变频器电路仿真实验111实验十六基于超导的直流输电系统仿真实验122129电力电子技术虚拟实验-实验指导书实验一电力二极管仿真实验实验目的掌握电力二极管仿真模型模块各参数的含义。理解电力二极管的单向导电特性。实验设备：MATLAB/Simulink/PSB实验原理电力二极管测试电路如图1-1所示。u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uVT为电力二极管阳极与阴极间电压。图1-1电力二极管测试电路实验内容启动Matlab，建立如图1-2所

3、示的电力二极管测试电路结构模型图。系统中使用的模块包括：●构成主电路的模块：ACVoltageSource(交流电压源)，Diode(电力二极管模块)，SeriesRLCBranch(串联RLC分支），Ground(接地模块)。●测量与输出模块：CurrentMeasurement(电流测量模块），VoltageMeasurement(电压测量模块），Demux(信号分离器)以及Scope(示波器模块)。129电力电子技术虚拟实验-实验指导书图1-2电力二极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129电力电子

4、技术虚拟实验-实验指导书图1-4电力二极管模块参数图1-5负载模块参数设置系统的仿真参数如图1-6所示。图1-6系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到电源电压、129电力电子技术虚拟实验-实验指导书负载电流、负载电压、电力二极管电流以及其正向压降的仿真波形，如图1-7所示。图1-7仿真波形图实验总结1、结合图1-7分析电力二极管的单向导电特性对电压和电流输出波形的影响。2、将负载的电感量增大到1e-3H，如图1-8所示，其余参数不变，重新仿真后所得波形如图1-9所示。观察波形有什么变化？分析其原因。图1-8负载参数设置129电力电子技术虚拟实验-实验指导书图1-9仿真波形图3、自己再改变测试

5、系统模型的其他模块参数或仿真参数，观察对应的输出波形，分析波形变化的原因。4、总结电力二极管模块各参数的含义。129电力电子技术虚拟实验-实验指导书实验二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晶闸管测试电路实验内容启动Matlab，建立如图2-2所示的晶闸管测试电路结构模型图。129电力电子技术虚拟实验-实验指导书图2-2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

6、设置相应的模型参数，如图2-3、2-4、2-5所示。图2-3交流电压源模块参数129电力电子技术虚拟实验-实验指导书图2-4晶闸管模块参数图2-5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SeriesRLCBranch与并联RLC分支模块ParallelRLCBranch的参数设置方法如表2-1所示。表2-1RLC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

7、R0infRinf0单个电感0LinfinfL0单个电容00CinfinfC129电力电子技术虚拟实验-实验指导书在本系统模型中，双击SeriesRLCBranch模块，设置参数如图2-6所示。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2-8所示。129