电力电子仿真仿真实验报告

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实验一：常用电力电子器件特性测试 ......................... 错误!未定义书签。（一）实验目的：.................................... 错误!未定义书签。掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；错误!未定义书签。

掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。 ....... 错误!未定义书签。（二）实验原理......................................... 错误!未定义书签。（三）实验内容......................................... 错误!未定义书签。（四）实验过程与结果分析 ............................... 错误!未定义书签。

1．仿真系统 .......................................... 错误!未定义书签。

2．仿真参数 .......................................... 错误!未定义书签。

3．仿真波形与分析 .................................... 错误!未定义书签。

4．结论.............................................. 错误!未定义书签。实验二：可控整流电路 ..................................... 错误!未定义书签。（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。（二）实验原理......................................... 错误!未定义书签。（三）实验内容......................................... 错误!未定义书签。（四）实验过程与结果分析 ............................... 错误!未定义书签。

1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例................................................. 错误!未定义书签。

2．仿真参数 .......................................... 错误!未定义书签。

3．仿真波形与分析 .................................... 错误!未定义书签。实验三：交流-交流变换电路 ................................ 错误!未定义书签。（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。（三）实验过程与结果分析 ............................... 错误!未定义书签。

1）晶闸管单相交流调压电路 ............................ 错误!未定义书签。实验四：逆变电路 ......................................... 错误!未定义书签。（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。（二）实验内容......................................... 错误!未定义书签。实验五：单相有源功率校正电路 ............................. 错误!未定义书签。（一）实验目的......................................... 错误!未定义书签。（二）实验内容......................................... 错误!未定义书签。个性化作业：............................................. 错误!未定义书签。（一）实验目的： ....................................... 错误!未定义书签。（二）实验原理： ....................................... 错误!未定义书签。（三）实验内容......................................... 错误!未定义书签。（四）结果分析： ....................................... 错误!未定义书签。（五）实验总结： ....................................... 错误!未定义书签。

实验一：常用电力电子器件特性测试

（一）实验目的：

掌握几种常用电力电子器件（SCR、GTO、MOSFET、IGBT）的工作特性；

掌握各器件的参数设置方法，以及对触发信号的要求。（二）实验原理

将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端，给器件提供触发信号，使器件触发导通。

（三）实验内容

?在MATLAB/Simulink中构建仿真电路，设置相关参数。

?改变器件和触发脉冲的参数设置，观察器件的导通情况及负载端电压、器件电流的变化情况。（四）实验过程与结果分析

1．仿真系统

以GTO为例，搭建仿真系统如下：

2．仿真参数

设置直流电压为2V，GTO通态压降为，负载阻抗为1Ω，脉冲产生器占空比为。

3．仿真波形与分析

由图可见，GTO导通时，电流为,负载电压为，占空比为。（2）改变

GTO的通态压降，设置为,仿真结果如下图。

明显，此时通态压降大于直流电压，GTO不导通，负载电压电流为零。

3）改变脉冲发生器占空比为，波形如下：

4）其他电力电子器件的特性仿真。只是在图1的基础上，把GTO变

成SCR、MOSFET、IGBT，适当改变参数，即可得到实验结果。实验结果如下：

SCR：

负载电压为，负载电流为,且幅值不随占空比变化而变化，这是因为SCR为半控型器件，给负脉冲不能控制电路关断。

MOSFET：

IGBT：

4．结论

为半控型器件，GTO、MOSFET、IGBT为全控型器件，只有全控型器件可以在给予负脉冲时控制电路关断。

2.改变器件的导通压降、导通电阻电感均会影响负载的电压电流波形。

实验二：可控整流电路

（一）实验目的

?掌握可控整流电路的工作特性；

?掌握通用变流器桥、同步6脉冲触发器、示波器模块（Scope）的使用方法。

（二）实验原理

（三）实验内容

?测试单相桥式全控整流电路和三相全控整流电路带不同负载（电阻或阻感）、在不同触发角下的典

型波形。

（四）实验过程与结果分析

1．单相桥式全控整流电路仿真系统，下面先以触发角为0度，负载为纯电阻负载为例

2．仿真参数

3．仿真波形与分析

同样，改变电路参数可以得到：

电阻负载触发角为60度

阻感负载触发角为0度

阻感负载触发角为60度

三相全控整流电路仿真系统：

参数设置：

电阻负载时为电阻1欧姆，阻感负载时为电阻1欧姆，电感9999H。

电阻负载触发角为0度

电阻负载触发角为60度

阻感负载触发角为0度

阻感负载触发角为60度

实验三：交流-交流变换电路

（一）实验目的

掌握交流调压电路的工作特性；

掌握谐波分析方法。

（二）实验内容

在MATLAB/Simulink中分别构建晶闸管单相交流调压电路和斩控式单相交流调压电路，测试交流调压性能，并在输入输出电压相同的情况下，比较两个电路的谐波分析结果。

（三）实验过程与结果分析

1）晶闸管单相交流调压电路

仿真模型：

仿真参数：

仿真波形（上面为电流，下面为电压）：