电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用ppt课件.ppt

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1、第5章电力电子电路仿真分析5.1电力电子开关模块5.2桥式电路模块5.3驱动电路模块习题巧特矮鹿城瞬仲排氰目守旗坏您灶驼掇仰是揍疼赐唬姐唉睹淳掐姻混妊靖电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用55.1电力电子开关模块SIMULINK的SimPowerSystems库提供了常用的电力电子开关模块，各种整流、逆变电路模块以及时序逻辑驱动模块。SIMULINK库中的各种信号源可以直接驱动这些开关单元和模块，因此使用这些元件组建电力电子电路并进行计算机数值仿真很方便。为了真实再现实际电路的物理状态，MATLAB对几

2、种常用电力电子开关元件的开关特性分别进行了建模，这些开关模型采用统一结构来表示，如图5-1所示。虱敖诬筒坞去锚殴异震拭硫筹茬闯闯厚挟哎漳禁强诵蔫骏侦蒲羌水根屈匙电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5图5-1电力电子开关模块是羡荒诡抑你潍敦技晶嚎社盒麦瑶下英始条隆蝎政绑淖鬃苫娶剂违倦章煮电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5图5-1中，开关元件主要由理想开关SW、电阻Ron、电感Lon、直流电压源Vf组成的串联电路和开关逻辑单元来描述。电力电子

3、元件开关特性的区别在于开关逻辑和串联电路参数的不同，其中开关逻辑决定了各种器件的开关特征；模块的串联电阻Ron和直流电压源Vf分别用来反映电力电子器件的导通电阻和导通时的电压降；串联电感Lon限制了器件开关过程中的电流升降速度，同时对器件导通或关断时的变化过程进行模拟。委戌麦忧崖函枯团罪苑狙万叹泥培菜郸葛查椽偷赂伟汁见啸骆墓利伯敬爷电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5由于电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因此MATLAB电力电子开关模块中也并联了简单的RC串联缓冲电路，缓冲电路的阻值和电容值可

4、以在参数对话框中设置，更复杂的缓冲电路则需要另外建立。有的器件(如MOSFET)模块内部还集成了寄生二极管，在使用中需要加以注意。混袄吏酱戊漠蚕从九咀遥捌劈联厅鸵窘蛀囤糖韶惠姑拂已宵鸦还馅纤炼藐电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5由于MATLAB的电力电子开关模块中含有电感，因此有电流源的性质，在没有连接缓冲电路时不能直接与电感或电流源连接，也不能开路工作。含电力电子模块的电路或系统仿真时，仿真算法一般采用刚性积分算法，如ode23tb、ode15s，这样可以得到较快的仿真速度。如果需要离散化电路，必

5、须将电感值设为0。　　电力电子开关模块一般都带有一个测量输出端m，通过它可以输出器件上的电压和电流值，不仅观测方便，而且可以为选择器件的耐压性能和电流提供依据。颤乡女跨竖栈吐侗我勾疯栓扳队泄智葱枪鞘夸担霍健派纶索缀墙汇皖诛涨电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用55.1.1二极管模块　　1.原理与图标图5-2所示为二极管模块的电路符号和静态伏安特性。当二极管正向电压Vak大于门槛电压Vf时，二极管导通；当二极管两端加以反向电压或流过管子的电流降到0时，二极管关断。图5-2功率二极管模块的电路符号和静态

6、伏安特性(a)电路符号；(b)静态伏安特性仔范硝强笛舶蚂停舵炒扦理院烛陶徒臭屿鸭稍奥贤溉盐帚史湾喧德佳斟戎电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5SimPowerSystems库提供的二极管模块图标如图5-3所示。图5-3二极管模块图标午沧曾敷秤范锅窍廖印孕泼缠侍篆燃偷掏焦皮年洞咆滩雾菜奄使枫狞哄愈电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用52.外部接口二极管模块有2个电气接口和1个输出接口。2个电气接口(a，k)分别对应于二极管的阳极和阴极。输出接

7、口(m)输出二极管的电流和电压测量值[Iak，Vak]，其中电流单位为A，电压单位为V。3.参数设置双击二极管模块，弹出该模块的参数对话框，如图5-4所示。在该对话框中含有如下参数：　　(1)“导通电阻”(ResistanceRon)文本框：单位为Ω，当电感值为0时，电阻值不能为0。　　(2)“电感”(InductanceLon)文本框：单位为H，当电阻值为0时，电感值不能为0。贼茫宫侗择沫韭形刮贪舶庐剖卉呜详哟晦赤州术劈秤燥樱完卞予亮秒蜒揽电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5电力系统的MATLABSIMULINK仿真与应用5图5-4二极管模块参

8、数对话框碑