电力电子仿真实验

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1、.沈阳工业大学实验报告单项交流调压器仿真实验学院：电气工程学院班级：自动化1301班学号：130302118学号：130302113姓名：黄青云姓名：曹凯word资料.日期：2015年12月12日word资料.单项交流调压器MATLAB仿真实验实验目的：1.熟悉Matlab仿真软件和Simulink模块库2.掌握单相交流调压器的工作原理、工作情况和工作波形。电路的工作原理把两个晶闸管并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流电力，称为交流调压电路。这种电路不会改变交流电的频率。在每半个周波内通过对晶闸管开通相

2、位的控制，可以方便得调节调压电路输出电压的有效值。由晶闸管控制的单相交流调压电路如图１所示，反并联连接的晶闸管ＶＴ１和ＶＴ２组成了交流双向开关,在交流输入电压的正半周，ＶＴ１导通，在交流输入电压的负半周，ＶＴ２导通，控制晶闸管的导通时刻，可以调节负载两端的电压。图1单相交流调压电路图1具体电路设计word资料.1.1主电路主电路模块为两个反并联的晶闸管，由分支电路组成，分支电路的Ａ１和Ａ２端分别是晶闸管双向开关的输入和输出端，g1和g2分别是晶闸管ＶＴ１和ＶＴ２的触发端，m端用于观测晶闸管ＶＴ１两端的电压和电流。图５　主电

3、路图1.2触发电路1.2.1基于Ｓimulink的仿真模型交流调压器的触发电路（pulse1,2）由同步、锯齿波形成合移相控制等环节组成。电路的输入ut是同步电压输入端，同步电压经延迟（Relay）环节产生与同步电压正半周等宽的方波，该方波经斜率设定（RateLimiter）产生锯齿波，锯齿波与移相控制电压（输入端Ｕct）叠加，调节锯齿波的过零点，再经延迟(Relay1),产生前沿可调、后沿固定的晶闸管触发脉冲。触发电路各部分的输入波形如图所示。波形从上至下分别为：同步信号、word资料.等宽方波、锯齿波、叠加移相控叠信号

4、和触发脉冲，触发电路的下半部分用于产生负半周晶闸管的触发脉冲。图６　触发电路基于Ｓimulink的仿真模型图1.3总电路图单相交流调压器的主电路图仿真模型由交流电源、反并联晶闸管模块ＶＴ１，２、触发模块pulse１，2、阻感负载ＲＬ和观测示波器组成。2模拟仿真word资料.2.1仿真要求(1)观察触发电路的输出波形(2)观察交流调压器在和两种情况下输出电压和电流的波形。移相控制电压Uct可在０～10V之间任意调节。(3)观察当α＝60、90、180三种情况下输出电压和电流的波形。2.2模块与仿真参数设置按照以上要求绘制交流

5、调压器仿真模型后，按照以下表格设置模块参数。设置仿真参数：仿真时间0.06s，仿真算法ode15s。表１　交流调压器主要参数设置模块参数设置电源uin220V50HzRelay、Relay2SwitchonpointepsSwitchoffpointepsOutputwhenon10Outputwhenoff0RateLimiter、RateLimiter1Risingslewrate1000Fallingslewrate-1e8Relay1、Relay3SwitchonpointepsSwitchoffpointepsO

6、utputwhenon1word资料.Outputwhenoff0RLResistance1Inductance0.013仿真结果分析3.1　触发电路仿真图10触发电路输出波形启动仿真，仿真结果如图所示。波形从上至下分别为：同步信号、等宽方波、锯齿波、叠加移相控叠信号和触发脉冲，触发电路的下半部分用于产生负半周晶闸管的触发脉冲。word资料.3.2当Ｕct＝５Ｖ、２Ｖ的仿真3.2.1Uct=5V电压波形电流波形word资料.3.2.2Uct=2V电压波形电流波形7.总结单相交流调压器系统的设计全部完成，能按预期的效果进行调

7、压功能。在单相交流调压器系统的3个模块中，重点在于主电路与触发电路。在Simulink环境下利用电力系统模块库中的电力电子器件组建单相交流调压纯电阻电路，并对电路进行相应的理论分析和仿真实验。word资料.word资料