实验三 单相和三相交流调压电路实验(软件仿真)1
三相交流调压电路设计实验报告
实训报告二级学院：自动化学院课程名称：电力电子技术设计题目：三相交流调压电路设计姓名：学号：设计班级：指导教师：设计时间：目录1 电力电子仿真工具介绍.........................................1.1 Matlab介绍..................................................................1.2 SIMULINK仿真工具简介........................................................ 2电力电子器件测试.............................................................2.1 实验目的.................................................................2.2 实验原理.................................................................2.3 实验内容.................................................................2.4 计算机仿真测试过程.......................................................2.5 总结与心得...............................................................3 三相交流调压电路.............................................................3.1实验目的.....................................................................3.2实验原理.....................................................................3.3实验内容.....................................................................3.4计算机仿真过程及输出结果..................................................... 4总结及实训体会................................................................ 5附录.............................................................................1电力电子仿真工具介绍1.1 Matlab介绍MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，MATLAB 是Matrix Laboratory 的缩写意为矩阵工厂（矩阵实验室）。
三相交流调压电路实验实验报告
三相交流调压电路实验实验报告实验日期：2021年11月1日实验地点：XXX实验室一、实验目的1.了解三相交流电路的基本特点。
2.掌握三相交流调压电路的组成及原理。
3.掌握三相半波可控整流电路及三相全波可控整流电路的调压方法。
二、实验器材1.三相交流电源模块。
4.示波器。
5.直流电压表。
6.多用表。
7.接线板及导线。
三、实验原理三相电路是指电压或电流具有三个相位、相互相位差相等、频率相等的交流电。
三相交流电源是工业中最常用的电源形式。
三相交流电路具有以下特点:(1)电源电压稳定，电流平衡分配。
(2)发电机功率密度高，体积小，重量轻。
(3)运行平稳可靠，可实现无级调速。
(4)经济性高，在运输、建设、运行费用方面有一定优势。
2.三相半波可控整流电路半波可控整流电路是一类基础的电力电子电路，可以将交流电变成脉动的直流电。
三相半波可控整流电路由三个半波可控整流单元组成。
通过控制晶闸管的导通，实现输出电压的控制。
四、实验步骤2.连接多用表测量三相交流电源的电压。
3.连接示波器观测输出电压波形。
4.通过调节触发电路中的电压，调节输出电压大小。
5.记录输出电压大小及波形。
五、实验结果输出电压大小为12V，实验结果见图1。
六、实验分析此次实验通过搭建三相半波可控整流电路及三相全波可控整流电路，掌握了三相交流调压电路的组成及调压原理。
实验结果表明，三相半波可控整流电路与三相全波可控整流电路的实验结果大小略有差异，应注意控制输出电压的大小和稳定性，实现准确调压。
基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究
基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究一、引言随着电力电子技术和控制理论的不断发展，交流调压技术在许多领域得到了广泛应用。
三相交流调压电路由于其能够实现对三相交流电的独立调节，因此在电机控制、电力质量改善以及无功补偿等方面具有重要作用。
本文旨在通过Matlab仿真研究三相交流调压电路的工作原理和性能。
二、三相交流调压电路工作原理三相交流调压电路通常采用相位控制方式，通过调节开关的导通和关断时间来改变输出电压的大小。
在三相系统中，每一相都有一个独立的调压电路，通过对每一相的独立调节，可以实现三相输出电压的平衡控制。
三、Matlab仿真环境设置Matlab是一款强大的数学计算软件，可用于电力电子系统仿真。
在Matlab中，我们首先需要设置仿真参数，包括仿真时间、采样时间、仿真算法等。
然后，我们需要构建三相交流调压电路的数学模型，并转化为Simulink模型。
四、电路模型的建立与参数设置在Simulink中，我们需要根据三相交流调压电路的工作原理，建立相应的电路模型。
这个模型应该包括电源、开关、二极管、电感和电容等元件。
然后，我们需要为这些元件设置合适的参数，以模拟实际的电路行为。
五、仿真结果分析通过运行仿真，我们可以得到输出电压的波形。
通过对这些波形的分析，我们可以了解调压电路的性能。
例如，我们可以观察输出电压的幅值、相位和频率等参数的变化情况。
六、实验验证与结果对比为了验证仿真结果的准确性，我们需要进行实验验证。
在实验中，我们需要搭建实际的三相交流调压电路，并使用示波器等设备记录输出电压的波形。
然后，我们将实验结果与仿真结果进行对比，以评估仿真的准确性。
七、结论通过以上分析和对比，我们可以得出结论：基于Matlab的三相交流调压电路仿真能够准确反映实际电路的工作情况。
这为进一步研究三相交流调压电路的性能提供了有力支持。
同时，通过仿真和实验的结合，我们可以更好地理解电路的工作原理，优化电路设计，提高系统的稳定性和可靠性。
单相交流调压电路实验
实验三单相交流调压电路实验(1)一、实验目的(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
(3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。
单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3-13所示。
图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联接法，晶闸管则利用DJK02上的反桥元件，交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到，电抗器L d从DJK02上得到，用700mH。
图 3-13 单相交流调压主电路原理图四、实验内容(1)KC05集成移相触发电路的调试。
(2)单相交流调压电路带电阻性负载。
(3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关交流调压的内容，掌握交流调压的工作原理。
(2)学习本教材1-3节中有关单相交流调压触发电路的内容，了解KCO5晶闸管触发芯片的工作原理及在单相交流调压电路中的应用。
六、思考题(1)交流调压在带电感性负载时可能会出现什么现象?为什么?如何解决?(2)交流调压有哪些控制方式? 有哪些应用场合?七、实验方法(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V ，用两根导线将200V 交流电压接到DJK03的“外接220V ”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，用示波器观察“1”～“5”端及脉冲输出的波形。
调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。
三相交流调压电路的matlab仿真设计
三相交流调压电路的matlab仿真设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：黑龙江大学课程设计说明书学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化课程名称：电力电子技术设计题目：三相交流调压电路（无中线）的仿真姓名：学号：指导教师：成绩：第一章三相交流调压电路的原理 (1)1.1 实验电路 01.2 工作原理分析 0第二章实验仿真 (3)1.1参数设计 (4)1.2 仿真结果 (5)第三章仿真结果分析 (7)结论 (8)参考文献 (9)第一章三相交流调压电路的原理1.1 实验电路实验电路如下：电阻性负载Vt1vt4 vt3vt6 vt5vt2RP1RP2RP3LD1LD2LD3U0I0电阻电感性负载三相交流调压实验的电路图1.2 工作原理分析工作原理分析，主要分析电阻负载时的情况：1.任一相导通须和另一相构成回路，因此，和三相全控整流电路一样，电流流通路径中有两个晶闸管，所以应采用双脉冲或宽脉冲触发。
2.三相的触发脉冲依次相差120°，同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。
因此触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为VT1~ VT6,依次相差60°。
3.如果把晶闸管换成二极管可以看出，相电流和相电压同相位，且相电压过零食二极管开始导通。
因此把相电压过零点定为触发延迟角a 的起点，三相三线电路中，两相间导通是靠线电压导通的，而线电压超前相电压30°，因此，a角移相范围是0°~ 150°。
根据任一时刻导通晶闸管个数及半个周波内电流是否连续，可将0°-150°的移相范围分为如下三段：(1)0°≤ a < 60°：电路处于三管导通与两管导通交替，每管导通180°－a 。
但a=0°时是一种特殊情况，一直是三管导通。
三相交流电路分析仿真实验
三项交流电路分析仿真实验1、 电路课程设计目的：（1） 熟悉并验证三项电路分析的方法（2） 练习ewb 软件中三项电路的模拟2、 仿真电路设计原理：对称三项电路的电源及负载均可使用星形或三角形连接。
其各项相电压与线电压的关系如下图所示下图所示电路接到线电压为380V 的对称三相交流电源上，已知220N R =Ω，11100R wL wC===Ω，3300R =Ω，求电阻N R 两端的电压电源相电压：220A B C U U U V ==== 设2200A U ︒=∠，220120B U ︒=∠-，220120C U ︒=∠对1N 、2N 分别列式可得：1221111111()(2200220120220120)30030030022022030011111111()2200220120220120100100100220220100100100N N N N U U U U j j j j ︒︒︒︒︒︒⎧+++-=∠+∠+∠-⎪⎪⎨⎪+++-=∠+∠-+∠--⎪⎩ 由前式可得：12121115()010*********N N N N U U U U +-=⇒= 由后势可得：22111522221221()()()100220220161010221022N N U U j j j j +-=+++-+2122.7N U V ⇒==- 则有：211211122.784.3616N R N N N N U U U U V ==-== 3、 电路设计内容与步骤如下图所示设计仿真电路。
利用电压表直接测出N R 两端电压值，再利用示波器观察1N 、2N 两节点处的电压，验证它们相位相同。
设电源频率为50Hz ，则100318.31502L mH π==⨯ 131.831502100C F μπ==⨯⨯如图所示，84.37N R U V =示波器显示如下图所示：红色图像为1N U 波形，蓝色为2N U 波形。
电工实验3---三相电路(1)
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注意：导线不要接触点亮的灯泡，否 则绝缘受损，发生触电事故。
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测量数据
实验内容 （负载情况）
开灯盏数
ABC 相相相
表 3-1 负载星形联接实验数据
线电流（A） 线电压（V）
相电压（V）
I A I B I C UAB UBC UCA U AN U BN UCN
中线 中 点
电流 电 压
测相电流 IAB, IBC, ICA
连接三相电源
U， V， W端
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注意：导线不要接触点亮的灯泡，否 则绝缘受损，发生触电事故。
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Hale Waihona Puke 三. 负载三角形连接实验箱
线电流 相电流 IA, IB, IC IAB, IBC , ICA
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三. 负载三角形连接
测相电流 IAB, IBC, ICA
U(A)， V(B)， W(C) 连接实验箱的 X-V(B),
接电流插座
Y-W(C) ，Z-U(A) 12
三. 负载三角形连接 测线电流 IA, IB, IC
实验须知
1、严禁打开实验台的后面板，以防触电。 2、严禁餐饮，垃圾放入垃圾箱。 3、严禁在实验台上涂画，严禁拨动实验箱开
关玩。
4、未经老师许可不得调换实验箱。连线拆线 时一定要断电操作，拆线时抓住线端轻轻 拔下。
5、实验结束，关闭电源，凳子放入工作台下， 导线放入左侧抽屉。
1
空气开关
交流调压
停启钥 止动匙 按按开 钮钮关
实验箱
三相电源
电流插孔 星接三相负载
5
二. 三相负载星型连接 电流插孔
灯泡开关
连接三相电源 U， V， W端
带阻感性负载三相交流调压电路MATLAB仿真实验
《现代电力电子》仿真实验报告题 目 三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB 仿真2014年5月专 业 机械电子工程 学 号 姓 名 主讲教师三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB仿真实验摘要：本文简要介绍了带阻感性负载三相交流调压电路的Matlab/Simulink 建模与仿真, 以及一些参数的选择设置方法。
并分析在不同触发角下，波形的变化和输出电压值的变化。
关键词：阻感性，三相交流调压，Matlab/Simulink仿真一、实验目的（1）了解三相交流调压电路的工作原理（2）了解三相交流调压电路在不同触发角下的各波形特点（3）熟练掌握和运用MATLAB对电力电子电路进行模型搭建和仿真二、实验原理2.1单相交流调压电路电路结构单相交流调压电路，它用两只反并联的普通晶闸管或一只双向晶闸管与负载电阻R电感L串联组成主电路。
单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图如图1所示。
图1.单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图2.2单相交流调压电路工作原理（阻-感性负载）当电源电压U2在正半周时，晶闸管VT1承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT1没有导通，在α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT1导通，晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT1关断。
当电源电压U2在负半周时，晶闸管VT2承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT2没有导通，在π+α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT2导通，晶闸管VT1在电源电压是负半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT2关断。
2.3三相交流调压的原理三相交流电路的分析可以参照上述单相的分析放发。
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实验三单相和三相交流调压电路实验
一、实验目的
(1)．加深理解交流调压电路的工作原理。
(2)．加深理解单相交流调压感性负载时对移相范围要求。
(2)．加深理解三相交流调压阻性负载时的工作情况。
二、实验设备及仪器
(１)．计算机
(２)．MATLAB软件
三、注意事项
（１）在电阻电感负载时，当α<ϕ时，若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量。
（２）仿真时间不宜太长，一般几个电源周期即可
（３）晶闸管器件选择“普通晶闸管”，而不是详细模型的晶闸管。
四、实验步骤
(１) 单相交流调压器带电阻性负载
电路原理图如下图所示
图1交流调压电路电阻性负载原理图
基本参数为：交流电源：220V，50Hz
电阻负载：10欧姆
α=o，120°，150°时负载侧电压、电流要求：搭建仿真电路，分别输出60
波形及电源侧电压波形，并显示负载电压的有效值。
记录波形并分析触发角的移相范围。
步骤1：搭建主电路
(a)搭建如图2所示主电路
仿真中模型的提取路径是：
交流电源：simpowersystem\Electrical sources\AC Voltage Source
晶闸管： simpowersystem\Power Electronics\thyristor
电阻： simpowersystem\Elements\series RLC Branch
(b)设置参数
根据已知条件设置电源和负载参数，晶闸管可用默认参数。
图2电阻负载主电路部分
步骤二：搭建触发电路
（a）触发电路利用脉冲发生器实现，如图3所示
图3 脉冲触发电路
触发脉冲提取路径为： simulink\Sources\Pulse Genetator
(b)设置参数
脉冲类型：Time based
时间：Use simulation time
脉冲幅值：1.0
脉冲宽度：5
脉冲周期：（自己思考）
脉冲延时：（单位：秒；触发角不同，延时不同。
注意：两个触发脉冲的延时是否一样？应差多少？）
步骤三：搭建测量电路
所用模块：电压表，电流表，示波器，有效值计算，实时数字显示各模型提取路径为
电压表： simpowersystem\measurements\Voltage measurement
电流表： simpowersystem\measurements\current measurement
示波器： simulink\sinks\Scope
有效值计算： simpowersystem\extra library\ measurements\RMS 实时数字显示： simulink\sinks\Display
设置参数：有效值计算模块的频率：50Hz
根据输出波形要求，完整的仿真模型如图4所示
图4 单相交流调压电阻性负载完整仿真模型
(２) 单相交流调压器接电阻—电感性负载
电路原理图如下图5所示
图5交流调压电路阻感负载原理图
基本参数为：交流电源：220V，50Hz
电阻负载：1欧姆，电感负载10mH（计算阻抗角ϕ）要求：搭建仿真电路，分别输出αϕ
=°时负载侧电压、
>，αϕ
<，αϕ
电流及电源侧电压、三角波、触发脉冲波形，并显示负载电压的有效值。
记录波形，分析触发角的移相范围以及触发脉冲宽度对波形的影响
步骤1搭建主电路
(a)在图2基础上，将负载改为阻感负载即可
(b)设置元件参数
步骤2搭建触发电路
(a)通过三角波移相产生触发电路。
电路如图6所示
图6 三角波触发电路
连续重复模块提取路径： simulink\Sources\Repeating Sequence
求代数和模块:simulink\ Math Operations\Sum
带有滞环的继电器模块:simulink\Discontinuities\Relay
常量输入模块:simulink\Commonly Used Blocks\Constant
(b)设置参数
①连续重复模块
重复时间值：[0 0.01]
输出值：[-9 0]
②常量输入模块
根据触发角α的不同，输入不同的值
③其他元件采用默认设置。
继电器采用默认设置，当输入量大于0时，输出高电平1；当输入量小于0时，
输出低电平0。
步骤3搭建测量电路
方法同电阻性负载
阻感性负载完整的仿真模型如图7所示
图7 单相交流调压阻感性负载完整仿真模型
(３) 三相交流调压器带电阻性负载
电路原理图如图8所示
图8 三相交流调压电路原理图
基本参数为：三相电源相电压220V
R=Ω
u=，电阻负载10
α=o o o时a相电源相电压，a相负载相电要求：搭建仿真模型，输出30,60,120
压，并记录，考虑触发脉冲移相范围。
步骤1 搭建主电路子系统
由于电路元件多，连线复杂，采用子系统来简化电路结构。
将六只晶闸管封装在子系统中，将子系统Subsystem模块拖入仿真模型页面，双击弹出子系统模型窗口，在此窗口搭建子系统，电路如图9所示。
图9 子系统部分模型
各模块提取路径：
子系统：Simulink\Commonly Used Blocks\Subsystem
输入模块：Simulink\Commonly Used Blocks\In1
连接端口模块：Simulink\SimpowerSystem\Elements\Connection Port
分路器：Simulink\Commonly Used Blocks\Demux
搭建完成后，保存并关闭子系统，如图10所示
图10 子系统搭建完显示状态
步骤2搭建主电路
主电路如图11所示
图11 三相交流调压主电路模型
各元件提取路径：
三相电阻负载：Simpowersystem\Elements\Three-Phase Series RLC Branch 参数设置：按照已知条件设置.(注意三相电源互差120°)
步骤3 搭建触发脉冲模型
采用同步6脉冲发生器如图12所示
注意：AB，BC，CA为两相电压差，alpha_deg为触发角，注意：（设置的角度加上30°才是实际角度，即设置角度+30°=实际角度）
Block为触发使能端，接常数0才有脉冲输出
提取路径：Simpowersystem\Extra library\Control Blocks\Synchronized 6-pulse Generator
参数设置：注意选择双脉冲触发
步骤4 测量模型
电压表，三相V-I测量（已在前面主电路中连接进去）
完整的三相交流调压仿真模型如图13所示
图13 三相交流调压仿真模。