大作业-matlab三相桥式有源逆变电路的仿真
深圳大学实验报告课程名称:电力电子技术
实验名称:三相桥式有源逆变电路的仿真学院:机电与控制工程学院
组号:指导教师:
报告人:学号:
实验地点机电楼机房
实验时间:2013 年 6 月13 日星期四
实验报告提交时间:2013/6/18
二、实验原理:
所谓逆变,就是要求把负载(电机)吸收的直流电能转变为交流电能反馈回电网。
三相桥式有源逆变电路实质上是三相桥式可控整流电路工作的一个特定状态,三相桥式逆变电路原理图如图1所示。
要使整流电路工作于逆变状态,必须有两个条件:
(1)变流器的输出Ud能够改变极性。
因为晶闸管的单向导电性,电流Id不能改变方向,为了实现有源逆变,必须去改变Ud 的电极性。
只要使变流器的控制角α>90°即可。
(2)必须要有外接的直流电源E,并且直流电源E也要可以改变极性,并且|E|>|Ud|。
上述条件必须同时满足,才能实现有源逆变。
图(1)三相桥式有源逆变电路原理图
三、实验仪器:
四、实验内容和步骤:.
(1)建立一个新的模型窗口,命名为san。
(2)打开电源模块组,复制一个Three-Phase Source。
打开参数设置对话框,按三相对称正弦交流电源要求设置参数(Um=50V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120°、-240°);打开电力电子模块组,复制一个通用变流器桥到YYNB窗口中,选择Thyristor类型,桥的结构选择三相。
(3)打开附加模块组中的控制模块,复制一个同步六脉冲发生器Synchronized 6-Pulse Generator到窗口中。
从输入源模块组中复制两个常数模块constant到窗口中,一个常数设置为0,一个设置为30.从数学运算模块组中复制一个Gain模块,参数设置为10,即将六路脉冲放大了10倍,使触发脉冲的功率满足晶闸管触发要求;再复制三个电压表模块,将三相线电压同步。
(4)打开电源模块组,复制一个直流电源san窗口中,设置参数为50V。
(5)打开元件模块组,复制一个RLC元件,参数设置为,R=2Ω,L=0.01H,即为阻感性负载。
(6)打开测量模块组,分别复制一个电流表和一个电压表。
在sinks模块组中复制一个示波器到窗口中。
(7)所有元件复制完成之后,通过适当连线之后得到如图2所示的仿真模型。
打开仿真参数窗口incremental build,选择ode23tb算法,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0.08s,α=30°、60°、90°,参数设置完毕后,启动仿真。
30度
60度。
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结
三相桥式全控整流电路matlab仿真总结三相桥式全控整流电路是一种常用于工业领域的电力电子装置,它可实现对高压交流电进行整流,将其转化为直流电供给负载。
在本文中,我们将使用MATLAB 软件进行仿真分析,并一步一步解答相关问题。
【第一步:建立电路模型】首先,我们需要建立三相桥式全控整流电路的模型。
在MATLAB中,我们可以使用Simulink来进行电路建模。
打开Simulink界面,选择建立一个新的模型文件。
然后,选择信号源模块,设置输入电压的参数,例如频率、幅值等。
接下来,选择桥式全控整流电路模块,设置电路的参数,如电阻、电感、电容等。
最后,建立一个输出信号的示波器,以便观察电路中各节点的电压和电流波形。
【第二步:参数设置】在进行仿真前,我们需要设置电路的参数。
在三相桥式全控整流电路中,常见的参数有:输入电压的频率和幅值、电压和电流传感器的增益、电阻和电容的数值等。
根据实际需求,选择合适的数值进行设置。
【第三步:电路仿真】设置好电路的参数后,我们可以开始进行仿真分析了。
在Simulink界面,点击“运行”按钮,MATLAB将根据设置的参数自动进行仿真计算,得到电路中各节点的电压和电流波形。
同时,仿真过程中,Simulink还会显示实时的仿真结果,以便我们观察电路的动态特性。
【第四步:结果分析】得到仿真结果后,我们可以进行结果分析。
首先,观察电路中各节点的电压波形,了解电路的工作状态和稳定性。
然后,计算电路中的电流波形,分析电路的功率损耗和能效等指标。
最后,将仿真结果与实际应用需求进行对比,评估电路的性能和可靠性。
【第五步:参数优化】在分析结果的基础上,我们可以对电路的参数进行优化。
通过调节电路的电阻、电容等参数,以达到更好的性能指标。
在MATLAB中,我们可以使用优化算法进行参数优化,例如粒子群算法、遗传算法等。
经过优化后,再次进行仿真验证,评估优化效果。
综上所述,通过MATLAB软件进行仿真分析,可以快速、准确地评估三相桥式全控整流电路的性能指标。
实验四 三相全桥逆变电路
实验四三相全桥有源逆变电路一、实验目的1.加深理解三相桥式有源逆变电路的工作原理2.研究三相桥式有源逆变电路逆变的全过程3.掌握三相全桥有源逆变电路MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数。
二、预习内容要点三相全桥有源逆变电路带阻感性负载在α所取不同角度下的运行情况。
三、实验仿真模型三相全桥有源逆变电路四、实验内容及步骤对三相全桥有源逆变电路带阻感性负载在在α所取不同角度下的运行情况进行仿真并记录分析改变脉冲频率时的波形。
(1)器件的查找以下器件均是在MATLAB R2014a环境下查找的,其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找(2)三相对称正弦交流电源要求设置参数Um=50V、f=50Hz初相位依次为0°、-120°、-240°。
选择阻感性负载,R=2Ω,L=0.01H,C=inf仿真波形及分析α=30度时的波形α=60度时的波形α=90度时的波形α=120度时的波形α=150度时的波形仿真波形图从仿真结果可以看到α=30°和α=60°时,电路工作在整流状态,负载电压为正值,变流电路输出电压波形正面积大于负面积,平均电压大于零。
当α=120°和α=150°时,负载电压为正值,输出电压波形正面积大于负面积,平均电压为负,电路工作在逆变状态;α=90°时,电路工作在中间态平均电压为0。
五、实验总结采用Matlab/Simulink对三相半波有源逆变电路进行仿真分析,避免了常规分析方法中繁琐的绘图和计算过程,使得仿真运算更加方便快捷。
同时,能用示波器随时地观察仿真波,使得仿真更具有直观性,实性。
通过这次课题研究,激发我们学习电力电子技术的兴趣,使我对整流电路和逆变电路有了深刻的理解,提高了对MATLAB软件的操作能力。
应用Matlab/Simulink进行仿真,在仿真过程中可以灵活改变仿真参数,并且能直观地观察到仿真结果随参数的变化情况,适合电力电子技术的教学和研究工作。
大作业-matlab三相桥式有源逆变电路的仿真
深圳大学实验报告课程名称:电力电子技术实验名称:三相桥式有源逆变电路得仿真学院:机电与控制工程学院组号:指导教师:报告人:学号:实验地点机电楼机房实验时间:2013 年 6 月13 日星期四实验报告提交时间:2013/6/18二、实验原理:所谓逆变,就就是要求把负载(电机)吸收得直流电能转变为交流电能反馈回电网。
三相桥式有源逆变电路实质上就是三相桥式可控整流电路工作得一个特定状态,三相桥式逆变电路原理图如图1所示。
要使整流电路工作于逆变状态,必须有两个条件:(1)变流器得输出Ud能够改变极性。
因为晶闸管得单向导电性,电流Id不能改变方向,为了实现有源逆变,必须去改变Ud 得电极性。
只要使变流器得控制角α>90°即可。
(2)必须要有外接得直流电源E,并且直流电源E也要可以改变极性,并且|E|>|Ud|。
上述条件必须同时满足,才能实现有源逆变。
图(1)三相桥式有源逆变电路原理图三、实验仪器:电脑四、实验内容与步骤:、(1)建立一个新得模型窗口,命名为san。
(2)打开电源模块组,复制一个Three-Phase Source。
打开参数设置对话框,按三相对称正弦交流电源要求设置参数(Um=50V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120°、-240°);打开电力电子模块组,复制一个通用变流器桥到YYNB窗口中,选择Thyristor类型,桥得结构选择三相。
(3)打开附加模块组中得控制模块,复制一个同步六脉冲发生器Synchronized 6-Pulse Generator到窗口中。
从输入源模块组中复制两个常数模块constant到窗口中,一个常数设置为0,一个设置为30、从数学运算模块组中复制一个Gain模块,参数设置为10,即将六路脉冲放大了10倍,使触发脉冲得功率满足晶闸管触发要求;再复制三个电压表模块,将三相线电压同步。
(4)打开电源模块组,复制一个直流电源san窗口中,设置参数为50V。
基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告
基于matlab 的三相桥式PWM 逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1. 深入理解三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理。
2. 使用 simulink 和 simpowersystem 工具箱搭建三相桥式 PWM 逆变电路的仿真框图.3. 观察在 PWM 控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4. 分别改变三角波的频率和正弦波的幅值, 观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍BSi∏* WIVt正弦波, 电路常用到的正弦信号模 块,双击图标,在弹出的窗 口中调整相关参数。
其信号 生成方式有两种:Time based 和SamPle based .OKCancelHelPI,J3. E E 示波器,其模块可以接受多个输入信号,每个端口的输入信号都将在 一个坐标轴中显示。
2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器,产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。
⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm : RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ) input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ,t e S Kelatianal OPeratclr :∖-∣ 。
基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路
电力电子技术课程设计报告题目:三相桥式PWM逆变电路设计学院:姓名:学号:专业班级:指导老师:时间:目录课题背景********************************************2 三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求*****************3 SPWM逆变器的工作原理******************************3 MATlAB仿真设计************************************12硬件实验************************************************19实验总结********************************************23附录一 Matab简介********************************24 附录二Protel简介***************************************25参考文献*******************************************26三相桥式PWM逆变电路设计一、课题背景正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中,其中有:针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源UPS (Uninterruptle Power Supply) ;针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源EPS ( Emergence Power Supply) ;针对船舶工业用电的岸电电源SPS(Shore Power Supply) ;还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新,特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现,大大简化了正弦逆变电源的换相问题,为各种PWM 型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法,从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制.电力电子器件的发展经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)、绝缘栅晶体管(IGBT)等阶段。
基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真
关键词:PWM;状态空间法;Simulink
Abstract
Thecontroltechnologyof the PWM inverter circuitis the most widely used ,the vast majorityof theinverter circuit applications noware PWM inverter circuit.In order to analyze the circuit of the PWM inverter,Firstlyestablished the required modelofPWM inverter circuit, and the working principle ofthe three-phase PWM inverter control circuit and the circuit is analyzedon the basis of the LC filter circuits and load R-L.Analysis of this circuit is to take the state space method,namely the establishment of the state space expression to get the working status of this circuit by analyzing the state space expression.
ifrob==n
disp('System is observable')
三相桥式有源逆变电路的MATLAB建模仿真
三相桥式有源逆变电路的MATLAB建模仿真作者:翟羽翟凯骆蒙来源:《电子技术与软件工程》2015年第09期摘要对三相桥式有源逆变电路进行介绍,并在matlab/simulink中建立三相桥式控有源逆变电路的仿真模型,在此基础上,仿真并详细分析了三相桥式有源逆变电路的直流侧电压、控制角和负载特性的关系。
结果证明,仿真得到的波形与常规方法的结论一致,证明matlab/simulink软件在电力电子学的学习和研究工作中有着比较高的应用价值。
【关键词】三相桥式有源逆变电路 matlab 建模仿真1 引言随着社会的发展,交流电与直流电互相转换的场合与需求越来越多,因此三相桥式有源逆变电路得到越来越多的重视和应用,它具有灵活,性价比高等特点。
Matlab软件是一款十分强大仿真软件,它提供的simulink仿真工具箱更是被各种领域的工程师所喜爱和应用。
Simulink支持模块建模,直观形象,使建模变得如同搭积木一般简单,而且仿真精度高,结果准确可靠。
本文通过matlab/simulink对三相桥式有源逆变电路进行模型建立和仿真分析,得到正确的仿真结果。
2 三相桥式有源逆变电路工作原理三相桥式有源逆变电路工作于逆变状态的两个必要条件:(1)变流器的控制角。
(2)必须要有外接的直流电源,且极性是可变的,幅值上。
当以上两个条件都满足时,就可以实现有源逆变。
3 逆变电路的建模与仿真3.1 三相桥式有源逆变电路的建模和参数设置三相桥式有源逆变电路模型建立中,三相交流电参数为Um=50V、f=50Hz。
逆变桥选取simulink里SimPowerSystems库下子库Power Electronics中的Universal Bridge,参数设置为桥臂3个、Ron=0.001ohms、Lon=0H、Vf=0.8V。
负载选用RL串联负载,参数为R=1ohms,L=0.01H。
直流电压VDC=50V。
晶闸管控制信号由Synchronized 6-Pulse Generator产生。
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证,调节器件参数比较仿真结果。
1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用,数学模型的应用和仿真越来越普遍。
本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱,拥有一种很方便的建模环境,用户不用直接编写程序,而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型,给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件,简化了仿真建模。
电力系统工具箱(Power System Blockset),如图1-1 Block Library。
图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。
1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。
2. 中间电路,有以下三种作用:a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。
b.通过开关电源为各个控制线路供电。
c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。
3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
4. 控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。
图2-1为三相变频电源的仿真电路。
在仿真电路图中,双击元件,可得到各元件的属性设置。
改变各项的值,运行并通过示波器来显示各个量的变化,以便比较和研究。
在仿真环境中,用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真,能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。
图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成,元件的直观连接与实际的主电路相似,其中主要包括:整流环节,直流环节,逆变环节,PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。
这些元件都设置有对话框,用户可以方便的选择元件类型和设置参数。
三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真资料
学号200925030208中州大学毕业设计(论文)题目三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真学院专业电气自动化技术年级班级普招2班学生姓名指导教师时间2012/4/12中州大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书专业__电气自动化技术年级09级班级普招2班指导老师路银川学号__________200925030208___ 学生__孙长兴毕业设计(论文)题目三相桥式全控整流及有源逆变电路的MATLAB设计及仿真毕业设计(论文)工作内容与基本要求(目标、任务、途径、方法、成果形式,应掌握的原始资料(数据)、参考资料(文献)以及设计技术要求、注意事项等)(纸张不够可加页)1、设计三相桥式全控整流电路(分别带电阻性负载和电感性负载),并对其进行理论分析。
2、对三相桥式全控整流电路进行仿真,验证仿真结果和理论结果是否相符;3、对三相桥式有源逆变电路(带电感性负载)进行仿真分析;4、在整流或有源逆变状态下,当触发电路出现故障时观测主电路的各电压波形。
成品形式:1、论文一份2、硬件图(零号图纸)一张指导老师:日期:年月专业(教研室)审批意见:审批人签名:日期:年月目录摘要电力电子技术的应用已深入到国家经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保和人们日常生活的各个领域。
进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛。
以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一,有人预言,电力电子技术和运动控制一起,将和计算机技术共同成为未来科学的两大支柱。
本文分析了三相有源逆变电路的工作原理以及控制方法,利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
AbstractT he application of power electronics technology into the national economic construction, transportation, space technology, the modernization of national defense, health care,environmental protection and people's daily lives in various fields. More extensive application of power electronics technology in the new century. Computer as the core of information science will be one of the science and technology play a leading role in the21st century, Some people predict that, with power electronics and motion control, and computer technology together to become the two pillars of the future science.This paper analyzes the working principle of the three-phase active inverter circuit and control method, Using Simulink for modeling three-phase bridge full-controlled rectifier circuit。
基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路
交流调速系统课程设计题目:三相桥式SPWM逆变器的仿真设计班级: 0姓名:学号:指导老师:目录摘要 (2)关键词 (2)绪论 (2)三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求 (3)SPWM逆变器的工作原理 (3)1 工作原理 (5)2 控制方式 (6)3 正弦脉宽调制的算法 (9)MATlAB仿真设计 (12)硬件实验 (19)实验总结 (23)附录 Matab简介 (24)参考文献 (24)三相桥式SPWM逆变电路设计摘要:随着电力电子技术的飞速发展,正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中,与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。
对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。
因此,研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略,已成为电力电子领域的研究热点之一。
在现有的正弦波输出变压变频电源产品中,为了得到SPWM波,一般都采用双极性调制技术。
该调制方法的最大缺点是它的6个功率管都工作在较高频率(载波频率),从而产生了较大的开关损耗,开关频率越高,损耗越大。
本实验针对正弦波输出变压变频电源SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究,以SG3525为主控芯片,以期得到一种较理想的调制方法,实现逆变电源变压、变频输出。
关键词:逆变器 SPWM逆变器的工作原理正弦脉宽调制的调制算法单极性正弦脉宽调制双极性正弦脉宽调制自然采样法规则采样法双极性正弦波等面积法一、绪论正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中 ,其中有:针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源 UPS (Uninterruptle Power Supply) ;针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源 EPS ( Emergence Power Supply) ;针对船舶工业用电的岸电电源 SPS(Shore Power Supply) ;还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新 ,特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现 ,大大简化了正弦逆变电源的换相问题 ,为各种 PWM 型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法 ,从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制. 电力电子器件的发展经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)、绝缘栅晶体管(IGBT)等阶段。
