第8章 电力电子电路的计算机仿真
电力电子计算机仿真作业
电力电子计算机仿真作业电力电子计算机仿真作业是电力电子学科的重要部分，通过使用计算机仿真软件模拟电力电子系统，可以有效地研究和分析电力电子系统的性能及其控制策略。
下面，我们将通过一个具体的案例来介绍电力电子计算机仿真作业，以及其重要性和应用。
首先，让我们来考虑一个直流-直流变换器的仿真案例。
该案例涉及到一个电源控制器，将直流电源的电压转换为需要的电压。
通过对该系统进行仿真分析，我们可以得到变换器的性能指标和控制策略，进一步优化和改进变换器的设计。
仿真作业一般包括以下几个步骤：1.翻阅相关文献和资料，了解直流-直流变换器的工作原理和控制策略，指定需要仿真的系统结构和参数。
2.在计算机仿真软件中绘制直流-直流变换器的电路拓扑图，配置电路元件的参数和控制信号。
3.进行仿真运行，观察电路的响应特性，并记录关键的性能指标，如输出电压、电流波形、效率等。
4.分析仿真结果，识别系统中可能存在的问题或不足，并提出改进方案。
5.在仿真软件中实施改进方案，并再次进行仿真运行，观察改进后的性能指标。
通过上述步骤，我们可以利用电力电子计算机仿真作业来深入了解和研究直流-直流变换器的工作原理和性能特点，以及改进控制策略的方法。
此外，电力电子计算机仿真作业还可以应用于其他电力电子系统的设计和优化，如交流-直流变换器、交流-交流变换器等。
1.提高学生的实践能力：通过电力电子计算机仿真作业，学生可以深入理解电力电子系统的原理和性能，并掌握相关仿真软件的操作方法，提高了实践能力。
2.加深对电力电子系统的理解：通过仿真作业，学生可以观察和分析电力电子系统的运行情况，深入理解其工作原理和控制策略，加深对电力电子学科的理解。
3.探索优化和改进的途径：仿真作业可以帮助学生发现电力电子系统中可能存在的问题或不足，并通过改变参数或控制策略来优化和改进系统的性能，提高系统的效率和稳定性。
总结起来，电力电子计算机仿真作业是电力电子学科中不可或缺的一环。
电力电子技术第8章晶闸管主电路的参数计算及保护
电力电子技术第8章晶闸管主电路的参数计算及保护晶闸管主电路的参数计算及保护是电力电子技术中非常重要的内容。
晶闸管主电路的参数计算需要考虑电路的稳定性及性能的优化，而晶闸管的保护则是为了保证电路的安全运行。
首先，对于晶闸管主电路的参数计算，主要包括以下几个方面：1.阻抗参数计算：阻抗参数包括输入电抗和输出电抗。
输入电抗可以通过电源的特性以及电路的设计来计算，输出电抗则是通过负载的特性和电路的设计来计算。
阻抗参数的计算可以帮助我们确定电路的稳定性和性能。
2.电流和电压参数计算：计算电流和电压参数是为了确保晶闸管的正常工作。
电流参数主要包括峰值电流和有效电流，需要根据负载以及晶闸管的特性来计算。
电压参数主要包括峰值电压和平均电压，同样需要根据负载和晶闸管的特性来计算。
3.热参数计算：晶闸管工作时会产生热量，因此需要计算热参数来确保晶闸管的温度不超过其允许的工作温度。
热参数包括导通状态和关断状态下的热阻，以及晶闸管的最大工作温度。
此外，晶闸管主电路的保护也非常重要。
保护电路的设计可以避免晶闸管受到过载、短路、过压和过流等因素的损坏。
1.过载保护：晶闸管受到过载时会发热，保护电路需要及时检测并切断电路以防止晶闸管被损坏。
过载保护可以通过电流检测电路来实现。
2.短路保护：当负载发生短路故障时，保护电路需要能够检测并切断电路，避免晶闸管受到过大电流的损坏。
3.过压保护：过压保护可以通过电压检测电路来实现，当晶闸管主电路中电压超过设定值时，保护电路会及时切断电路。
4.过流保护：过流保护可以通过电流检测电路来实现，当晶闸管主电路中电流超过预设值时，保护电路会及时切断电路。
5.温度保护：通过温度传感器来监测晶闸管的温度，当温度超过设定值时，保护电路会切断电路以避免晶闸管过热而损坏。
总之，晶闸管主电路的参数计算及保护是电力电子技术中非常重要的内容。
参数计算可以帮助我们优化电路设计，使其具有更好的性能和稳定性；保护电路可以确保晶闸管主电路的安全运行，避免晶闸管受到过载、短路、过压和过流等因素的损坏。
电力电子电路的计算机仿真训练报告
电力电子电路的计算机仿真训练报告一、课题背景电力电子电路作为电力工程和自动化工程中一个重要的研究领域，其在现代工业生产和生活中发挥着极为重要的作用。
因此，对于电力电子电路的计算机仿真训练显得尤为重要，这也是电力工程和自动化工程学生们必须掌握的重要技能。
二、课程目标本次电力电子电路计算机仿真训练的目标主要是培养电力工程和自动化工程学生的计算机仿真能力，以及帮助学生们更深刻地理解电力电子电路的相关知识。
三、训练内容1. 认识仿真环境关于电力电子电路的仿真计算，我们一般会采用一些常见的仿真环境，如PSpice、MATLAB等。
因此，本次训练首先介绍了仿真环境的实用方法和使用技巧，让学生们熟悉在仿真环境中进行电力电子电路的仿真计算。
2. 单向/双向变流器的仿真本次训练中，我们选取了单向/双向变流器作为练习仿真的主要对象，然后根据给定的电路图，让学生们学会进行仿真计算。
同时，为了让学生更好地理解电路中各个元器件的作用，我们还进行了详细的解析和讲解。
3. 运动控制电路的仿真在某些特定应用领域中，运动控制电路是必不可少的。
本次训练中，我们也选取了一组运动控制电路进行仿真计算，让学生们掌握动态控制的相关知识。
4. 小组讨论为了让学生们更好地理解电力电子电路，本次训练还设置了小组讨论环节，让学生们就电力电子电路的相关知识进行深入的交流。
此外，还组织学生们进行课后模拟仿真实验，加深他们对课堂知识的掌握程度。
四、训练效果通过这次电力电子电路的计算机仿真训练，学生们不仅掌握了仿真工具的使用技巧，还深入了解和理解了电力电子电路中各个元器件的作用机理和特点。
此外，通过小组讨论的方式，学生们还能交流以及分享各自的电子电路仿真计算心得，进一步加深他们对电力电子电路的了解。
五、总结电力电子电路的计算机仿真训练，是电力工程和自动化工程学生们必不可少的一项技能。
通过本次训练，学生们不仅熟悉了仿真计算工具的使用，还加深了对电力电子电路的理解和掌握，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
电力电子系统的计算机仿真
《电力电子系统的计算机仿真》题目：方波逆变电路的计算机仿真电力电子技术综合了电子电路、电机拖动、计算机控制等多学科知识，是一门实践性和应用性很强的课程。
由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电子电路的分析带来了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析的方法来研究。
仿真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。
我们在电力电子技术课程的教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的理解起到了良好的作用。
掌握了仿真的方法，学生的想法可以通过仿真来验证，对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。
实验实训是本课程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，也受到学时的限制。
而仿真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。
仿真在促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。
【关键字】电力电子，MATLAB，仿真。
第一章电力电子与MATLAB软件的介绍一、电力电子概况二、MATLAB软件介绍第二章电力电子器件介绍一、电力二极管特性介绍二、晶闸管特性介绍三、IGBT特性介绍第三章主电路工作原理一、单相桥式逆变电路二、三相桥式逆变电路三、PWM控制基本原理第四章仿真模型的建立一、单极性SPWM触发脉冲波形的产生二、双极性SPWM触发脉冲波形的产生三、单极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路四、双极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路第五章仿真结果分析第六章心得体会第七章参考文献第一章电力电子与MATLAB软件的介绍一、电力电子概况电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
电力电子系统的建模与仿真研究
电力电子系统的建模与仿真研究一、引言随着工业化和信息化不断推进，电力电子成为了近些年来的热点研究领域之一。
电力电子技术是指在电力系统中对电能进行转换、控制和调节等过程中应用的电子技术，其所涉及到的领域包括功率电子器件、电磁兼容、系统控制等方面。
在电力电子系统的设计与开发过程中，建模与仿真技术已经发挥了重要的作用，本文将对电力电子系统建模与仿真研究进行探讨。
二、电力电子系统建模技术电力电子系统建模是指对于电力电子系统的各个组成部分进行抽象和模拟，以期能够得到该系统的整体性能和特性。
电力电子系统建模技术可以分为两类：物理建模技术和黑盒建模技术。
1.物理建模技术物理建模技术是指基于物理原理和电路等的数学模型对电力电子系统进行建模。
比如，对于交流变电站来说，可以利用电机理论及变压器的等效电路进行模拟。
物理建模技术适用于系统结构相对稳定和系统的单元较为清晰的情况下，能够更精确地反映工程实际应用。
2.黑盒建模技术黑盒建模技术是指将某些受控系统作为整体，而不考虑其内部结构和机制，将系统的输入和输出关系进行数学描述。
黑盒建模技术适用于系统内部结构复杂、组成部分很多或者对系统行为知识不够充分或不可预知的情况。
常用的黑盒建模技术包括ARMA、ARIMA、ARMAX、Gray Box等。
三、电力电子系统仿真技术电力电子系统仿真技术是指将建模结果转化为可以数字化处理的仿真模型，开展电力电子系统行为的数字化仿真分析。
在电力电子系统设计中，利用仿真技术可以预测系统性能、分析系统的优化方案和研究系统的控制策略。
电力电子系统的仿真技术包括离散时间仿真与连续时间仿真。
1.离散时间仿真离散时间仿真是指将一个连续时间的电路模拟器在存在离散时间的情况下进行仿真。
使用离散时间仿真可以很好地处理数值误差的问题。
通常，离散时间仿真适合于模拟具有整数时节性的系统。
离散时间仿真主要有的两种方法是事件驱动仿真和固定时间间隔仿真。
2.连续时间仿真连续时间仿真是指基于微分方程或者差分方程的模型对电力电子系统进行仿真。
电力电子电路的计算机仿真训练报告
电力电子电路的计算机仿真训练报告电力电子电路是一种广泛应用于工业和民用电气设备中的电路。
它们的设计和操作需要对电逻辑、电路分析和控制系统等方面具备深入的了解。
为了更好的掌握电力电子电路，需要学习其相关理论，同时进行大量的仿真训练。
本文将从以下三个角度描述电力电子电路的计算机仿真训练。
一、计算机仿真训练的目的电力电子电路的计算机仿真训练目的是加强学生的动手能力，提高学生的实践操作技能和解决实际问题的能力，同时提升学生的仿真分析能力和逻辑思维能力。
通过计算机仿真，可以模拟实际的电路运行环境，通过观察仿真结果来学习电路实际运行的规律，更好地掌握电力电子电路的运行过程。
二、电力电子电路的计算机仿真训练方法1.建立电力电子电路模型在进行计算机仿真前，需要先建立电力电子电路模型。
在建立电路模型时，需要根据电路的实际情况来确定所要模拟的电路元件和电路拓扑结构，确定元件的数值和电路参数，以及设置初始条件和仿真时间等。
建立模型后，还需要对模型进行验证和参数调整，确保模型的准确性和合理性。
2.使用仿真软件进行仿真电力电子电路的计算机仿真训练需要使用仿真软件进行模拟。
常用的仿真软件有PSIM、PSCAD、SABER等。
通过仿真软件，可以对电路进行仿真分析和模拟实验。
仿真软件还可以提供电路的电压、电流、功率等参数，并可输出相应的仿真波形。
3.分析仿真结果在仿真过程中，需要对仿真结果进行分析。
通过对仿真波形的观察和数据的分析，可以得出电路中各元件的电压、电流和功率等参数，了解电路的实际运行情况。
在分析仿真结果的过程中，还应对电路的稳定性、效率和波形失真等进行评估和改进。
三、电力电子电路的计算机仿真训练效果通过计算机仿真训练，学生可以更加深入地了解电力电子电路的相关知识和理论，并掌握实际的电路设计和操作能力。
在训练过程中，学生还可以学习到如何进行电路仿真和数据分析的技能，提高他们的学习兴趣和探究能力。
此外，电力电子电路的计算机仿真训练还可以帮助学生更好地理解工程实践中纷繁复杂的现象和问题。
电路原理教学中计算机仿真应用
电路原理教学中计算机仿真应用提纲：一、计算机仿真在电路原理教学中的重要性二、计算机仿真的优势和局限性三、计算机仿真在电路原理教学中的实际应用四、电路仿真软件的比较与评价五、电子教学资源库的构建与管理一、计算机仿真在电路原理教学中的重要性计算机仿真技术在电路原理教学中的应用越来越广泛，学生通过仿真实验能够更好地理解电路工作原理和分析方法，提升实验能力和创新能力。
计算机仿真技术能够帮助学生理解电路中的抽象概念，更好地掌握相关知识和技能。
在电路设计和教学中，计算机仿真技术还能够对实际电路进行测试，快速找到问题并进行解决，提高测试效率，降低实验成本。
另外，通过计算机仿真技术，学生能够更好地学习电子元件的性能和参数特性，更好地理解电子产品的设计过程和原理。
二、计算机仿真的优势和局限性计算机仿真技术具有与传统实验相比的一些优势。
首先，计算机仿真实验不受时间和地点的限制，学生可以自由地选择时间和地点进行实验。
其次，计算机仿真实验比传统实验更加灵活，实验条件可以随时改变，仿真结果可以立即得到反馈，学生更容易对仿真结果进行分析和比较。
但是，计算机仿真技术也存在局限性。
有些电子元件的性能和参数特性很难在计算机中仿真，这就会影响仿真结果的准确性。
此外，计算机仿真实验的缺点是与实际电路还存在一定的差距，学生可能无法完全理解实际电路中的各种复杂因素。
三、计算机仿真在电路原理教学中的实际应用计算机仿真技术在电路原理教学中的应用非常广泛。
在面对复杂的电路设计和测试时，学生可以使用计算机进行仿真实验，通过实验结果进行分析和比较，从而提高实验能力和信心。
电路原理教学中的计算机仿真实验还可以解决实验过程中的种种问题，提高教学效果。
同时，计算机仿真技术还能够加速电路设计和调试的时间，减少因误操作导致的电路破坏，从而提高电路设计的效率。
四、电路仿真软件的比较与评价不同的电路仿真软件在电路原理教学中都有其独特的优缺点。
传统的Electric VLSI Design System是一款强大的仿真软件，能够模拟复杂电路中的各种因素，并能够快速仿真实验结果。
《电力电子电路的计算机仿真》训练报告(doc 22页)
《电力电子电路的计算机仿真》训练报告(doc 22页)《电力电子电路的计算机仿真》综合训练报告班级姓名学号专业电气工程及其自动化指导教师2011年12 月日摘要PWM控制技术是逆变电路中应用最为广泛的技术，现在大量应用的逆变电路中，绝大部分都是PWM型逆变电路。
为了对PWM型逆变电路进行分析，首先建立了逆变器控制所需的电路模型，采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的SIMULINK 对电路进行了仿真，给出了最终仿真波形。
关键字：双极性模式pwm逆变电路matlaB仿真目录摘要 1 一逆变电路相关概述 3 二主电路工作原理说明8 三主电路设计的详细过程10 四仿真模型的建立及各模块参数设置11 五仿真结果分析15 六总结18 七参考文献19 八体会20一概述1.1MATLAB的介绍MATLAB (Matrix Laboratory)为美国Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的数值分析和计算软件，其功能不断扩充，版本不断升级，1992年推出划时代的4.0版，1993年推出了可以配合Microsoft Windous使用的微机版，95年4.2版，97年5.0版，99年5.3版，5.X版无论是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格式和PDF格式，可以方便的浏览。
至2001年6月推出6.1版，2002年6月推出6.5版，继而推出6.5.1版, 2004年7月MATLAB7和Simulink6.0被推出，目前的最新版本为7.1版。
MATLAB将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题的分析计算和程序设计工具，它还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制等功能，是具有全部语言功能和特征的新一代软件开发平台。
MATLAB 已发展成为适合众多学科，多种工作平台、功能强大的大型软件。
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带缓冲电路的图标 晶闸管仿真模型原理
不带缓冲电路的图标
晶闸管模块的图标
晶闸管元件参数设置
Resistance Ron：晶闸管元件内电阻Ron Inductance Lon ：晶闸管元件内电感Lon Forward voltage Vf（V）： 晶闸管元件的正向管压降Vf Initial current Ic（A）：初始电流Ic
通用桥臂模块参数设置
Snubber resistance Rs(ohms):缓冲电阻Rs。
Snubber capacitance Cs(F):缓冲电容Cs。 Resistance Ron（ohms）：晶闸管的内电阻Ron，单位为Ω。 Inductance Lon（H）：晶闸管的内电感Lon，单位为H，电 感不能设置为0。 Forward voltage Vf（v）:晶闸管元件的正向管压降Vf，单位 为 V。 Measurements：测量可以选择5中形式，
电力电子技术
第8章 电力电子电路的计算机 仿真
第8章 电力电子电路的计算机仿真
8.1 建模与仿真
8.2 常用仿真软件及其特点
8.3 典型电力电子器件的仿真模型及仿真实例
8.1 建模与仿真
计算机仿真过程 1.建模
根据研究对象的基本物理规律，对物理系统写出描述 其运动规律的数学方程，即数学模型的过程。
8.3 典型电力电子器件的仿真模型及仿真实例
8.3.1 MATLAB Simulink/Power System 工具箱简介
Simulink工具箱的功能是在MATLAB环境下，把一系列模
块连接起来，构成负载的系统模型，它是MathWorks公司与1990 年推出的产品；电力系统仿真工具箱(Power System Blockset)是 在Simulink环境下使用的仿真工具箱，其功能非常强大，可用于 电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等领域的仿真，它提
Snubber resistance Rs（ohms）：缓冲电阻Rs
Snubber capacitance Cs（F）：缓冲电容Cs
晶闸管仿真举例-单相半波整流器模型
Pulse的参数设置对话框
晶闸管模块设置： Ron=0.001Ω；Lon=0H；Vf=0.8V； Rs=20Ω；Cs=4e—6F；
6脉冲同步触发器参数设置
Frequency of synchronization voltages(Hz)：同步电压频率（赫兹）；
Pulse width(degrees) ：触发脉冲宽度（角度）； Double pulsing：双脉冲触发选择。
三相线电压具体实现是通过Voltage Measurement（电压测量）模块， 电压测量模块可以将电路中两个节点的电压值，并提供其他电路或者用于输出
供了一种类似电路搭建的方法用于系统的建模。
8.3 典型电力电子器件的仿真模型及仿真实例
8.3.1.1 Simulink工具箱简介
3．晶闸管在MATLAB中的实现
晶闸管的仿真模型由一个电阻Ron、一个电感Lon、一个直流电压源Uf和一个开 关串联组成。开关受逻辑信号控制，该逻辑信号由电压Vak、电流Iak和门极触发 信号g决定。
串联RLC元件模块和接地模块到Thyristor模型
R=1Ω；L=0.01H
仿真参数： 选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3 开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.1
2晶闸管三相桥式整流器及其仿真 晶闸管三相桥式整流器构成
晶闸管三相桥式整流器的仿真模型
（1）整流桥模型
通用桥臂模块（Universal Bridge）
即无（None）
装置电压（Device voltages） 装置电流（Device currents） 三相线电压与输出平均电压（UAB UBC UCA UDC）或所有电 压电流（All voltages and currents） 选择之后需要通过万用表模块（Multimeter）显示。
（2）同步脉冲触发器 同步脉冲触发器用于触发三相全控整流桥的6个晶闸管，同步6脉冲触发器可以给出双脉 冲,双脉冲间隔为60°,触发器输出的1～6号脉冲依次送给三相全控整流桥对应编号的6 个晶闸管.
同步脉冲触发器包括同步电源和六脉冲触发器两个部分
alpha_deg：此端子为脉冲触发角控制信号输入；
AB, BC, CA：三相电源的三相线电压输入即Vab, Vbc, and Vca；
Block：触发器控制端，输入为“0”时开放触发 器，输入大于零时封锁触发器；
Pulses：6脉冲输出信号。
alpha_deg为30度时双6脉冲同步触发器的输入 输出信号
2.实验
仿真的过程是利用模型对系统方程进行求解，即实验 的过程。对于数学仿真而言，其过程就是利用适当的程序 语言将所研究的物理系统的数学模型编制成程序，并向其 输入不同的条件进行计算的过程。
Байду номын сангаас
8.2 常用仿真软件及其特点
8.2.1 常用工具
电子系统设计： 硬件设计 软件设计—计算机仿真作为计算机辅助设计的一个组成部分 属于软件设计的范畴
A、B、C端子：分别为三相交流电源的相电压输入端子； Pulses端子：为触发脉冲输入端子，如果选择为电力二极管，无此端子； ＋、－端子：分别为整流器的输出和输入端子，在建模时需要构成回路。
Number of bridge arms： 桥臂数量，可以选择1、2、3相桥臂，构成不同形式的 整流器。 Port configuration：端口形式设。