电力电子
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动电力电子与电力传动技术电力电子是电力工程领域中关于电能的控制、调节与转换技术的一个重要分支。
它的发展与应用为电力系统的高效、稳定运行提供了重要支撑，同时也推动了电力传动领域的创新与发展。
本文将从电力电子与电力传动的基本概念入手，介绍其发展历程、应用领域以及未来发展方向。
一、电力电子与电力传动的基本概念电力电子是研究电能转换与控制的一门学科，其主要研究对象为各种电力器件和电路。
电力传动是指通过电力电子器件和系统进行电能转换和传输的过程。
二、电力电子与电力传动的发展历程电力电子技术的起源可以追溯到20世纪20年代，当时人们开始开发逆变器和整流器等电力电子器件。
随着工业自动化和电化学工业的发展，对电力电子技术的需求不断增加，电力电子技术也得到了迅速发展。
20世纪60年代，电力电子技术实现了大规模应用，成为现代电力系统的重要组成部分。
电力传动技术的发展与电力电子技术的发展密切相关。
电力传动技术最早应用于直流传动领域，随后扩展到交流传动领域。
20世纪70年代，随着高压直流输电技术的突破性进展，电力传动技术得到了广泛应用。
此后，交流传动技术在高速列车、电动汽车等领域也取得了重要进展。
三、电力电子与电力传动的应用领域电力电子与电力传动技术广泛应用于电力系统、工业制造、交通运输、新能源等领域。
在电力系统中，电力电子技术主要应用于输电、配电、电力质量改善等方面。
逆变器、变频器、谐波滤波器等电力电子器件和系统的应用，能够实现电力系统的高效稳定运行。
在工业制造领域，电力电子技术广泛应用于电机驱动、电力控制等方面。
通过使用变频器、伺服控制器等电力电子设备，可以实现对电动机的精确控制，提高工业生产效率。
在交通运输领域，电力电子技术在电动汽车、高速列车、轨道交通等方面有着广泛的应用。
电力电子器件和系统的应用，可以实现对电能的高效利用和传动效果的优化。
在新能源方面，电力电子技术在风能、太阳能等可再生能源的利用中发挥着重要作用。
电力电子技术在电气工程中的应用
电力电子技术在电气工程中的应用电力电子技术是现代电气工程领域非常重要的一个分支，它通过电子器件和电路将电能转换、控制和调节为各种形式的电能输出，被广泛应用于电力系统的稳定性、效率和可靠性提升。
本文将就电力电子技术在电气工程中的应用进行介绍。
1. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电气工程中最为常见的应用之一。
通过变频器将交流电源转换为可变频率、可控制的交流电源，可以实现电机的无级调速。
这种技术广泛应用于电梯、水泵、风机等需要调速的设备中，可以提高设备的效率和节能。
2. 柔性直流输电技术柔性直流输电技术是一种新兴的输电方式，采用高压直流输电，通过可控硅元件和光伏阵列等装置，可以实现电能的稳定输送。
这种技术在大规模风力、光伏发电等可再生能源的接入中具有重要意义，可以提高电力系统的灵活性和可靠性。
3. 电力质量改善技术电力质量问题是电气工程中一直存在的难题，电力电子技术可以通过有源滤波器、静止无功发生器等设备，改善电力系统中的谐波、电压波动等问题，保障用电设备的正常运行和安全性。
4. 电力电子变换器技术电力电子变换器技术是电气工程中的核心技术之一，它通过可控硅、IGBT等功率器件，实现电能的直流与交流之间的转换。
电力电子变换器广泛应用于直流输电、换流站等领域，对电网的稳定性和可靠性起到了关键作用。
5. 电力电子补偿技术电力电子补偿技术是为了改善电力系统中的功率因数问题而开发的技术，通过静止无功发生器、电容器组等装置，可以对系统中的无功功率进行补偿，提高系统的功率因数，减少电能的损耗。
以上便是电力电子技术在电气工程中的主要应用领域，它在电力系统的稳定性、效率和可靠性方面发挥着重要作用。
二、电力电子技术的发展趋势随着科学技术的不断发展，电力电子技术也在不断创新和进步，未来的发展趋势主要有以下几个方面：1. 高效绿色技术随着节能环保理念的普及，电力电子技术将朝着高效、环保的方向发展，研究和应用更加高效的功率器件和电力电子转换技术，以减少能源消耗和环境污染。
电力电子的发展方向
电力电子的发展方向请根据自己的实际情况对本文进行修改：电力电子作为现代电力系统的重要组成部分，关系到我国能源战略的实施和电力行业的可持续发展。
随着科技的不断进步和电力市场的日益繁荣，电力电子技术的发展方向也日益明确。
以下是我对未来电力电子技术发展方向的一些思考。
一、提高电力电子器件的性能1. 发展高性能、低损耗的电力电子器件。
随着硅基电力电子器件性能逐渐接近其理论极限，新型宽禁带半导体材料如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等逐渐成为研究热点。
未来发展方向应着重于提高这些材料的晶体质量、降低成本，并实现批量生产。
2. 研究新型电力电子器件拓扑结构。
通过创新器件结构，进一步提高电力电子器件的性能，降低损耗，减小体积，降低成本。
二、提升电力电子装置的智能化水平1. 发展具有自适应、自诊断、自优化功能的电力电子装置。
利用现代通信技术、大数据分析、人工智能等手段，实现对电力电子装置的实时监测、故障诊断和性能优化。
2. 推动电力电子装置与电网的深度融合。
通过智能化技术，实现电力电子装置与电网的协同优化，提高电力系统的稳定性和经济性。
三、拓展电力电子技术的应用领域1. 电力电子技术在新能源发电领域的应用。
随着可再生能源的快速发展，电力电子技术在光伏、风能、储能等新能源发电领域的应用将更加广泛。
研究方向包括：高效光伏逆变器、风力发电变流器、储能系统等。
2. 电力电子技术在电力系统中的应用。
电力电子技术在电力系统中的应用包括：柔性直流输电、无功补偿、电力电子变压器等。
未来发展方向应关注这些技术的可靠性、经济性和适用性。
四、促进电力电子技术的标准化和产业化1. 加强电力电子技术的标准化工作。
制定和完善电力电子器件、装置和系统的相关标准，推动产业链上下游的协同发展。
2. 推动电力电子技术的产业化进程。
加大政策支持力度，培育具有竞争力的电力电子企业，推动产业技术创新和产业升级。
五、加强人才培养和国际合作1. 培养电力电子领域的高端人才。
电力电子技术在电力系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用随着电子技术的迅速发展，电力电子技术得到了广泛的应用。
电力电子技术是指将电力和电子技术相结合，通过半导体器件将电力进行变换、传递和控制的技术。
在电力系统中，电力电子技术的应用已经成为了研究的热点之一。
一、电力电子技术的概述电力电子技术是一种电力工程和电子工程相结合的技术。
其主要应用在将电力进行变换、传递和控制的过程中。
电力电子技术的发展可以追溯到1960年代，当时出现了用半导体器件实现交流电到直流电的变换技术，即交流输电系统的直流输电技术（HVDC）。
这项技术实现了对远距离长距离输电的需求，缩短了电力传输距离，减少了线路损耗，提高了电力传输的效率和可靠性。
随着时代的发展，电力电子技术应用领域不断扩大，如市电变频器、电力电容、UPS等系统都是电力电子技术的代表。
电力电子技术的发展，推动了电力系统的革新，提升了电力传输的能力和效率，实现了电网智能化、数字化、可靠性和安全性的大幅提升。
二、1、 HVDC交流输电系统的直流输电技术（HVDC）是电力电子技术在电力系统中的基础应用之一。
它可以将交流电转换成直流电，从而实现不同地点之间的电力互联、跨越海洋和山区、进行长距离电力输送。
HVDC技术可以提高输电线路的容量、减少输电损耗，并且提高电力传输的可靠性。
HVDC技术正在逐渐普及，已经被应用到欧洲、北美、亚洲等地区的多条输电线路中，成为了电力系统中重要的输电方式。
2、 FACTS灵活交流输电系统（FACTS）技术是一种电力电子技术，它可以根据负荷不同而调整电力系统的电压、电流和相角，从而提高电力系统的稳定性、可靠性以及抗干扰能力。
FACTS技术可以使电力系统在电力负载发生变化时，自动调整电力参数和稳定电力系统，从而提高电网的稳定性，减少配电线路的损耗，降低能源消耗和污染排放。
3、 STATCOM静止补偿器（STATCOM）是一种电力电子设备，它可以在电力系统中自动实现电容电抗补偿，从而提高电力系统的稳定性和可靠性，减少电力线路的损耗。
电力电子技术的未来发展趋势是什么？
电力电子技术的未来发展趋势是什么？在当今科技飞速发展的时代，电力电子技术作为一门关键的交叉学科，正以前所未有的速度改变着我们的生活和工业生产方式。
从智能手机的快速充电到电动汽车的高效驱动，从可再生能源的大规模并网到智能电网的优化运行，电力电子技术的身影无处不在。
那么，未来电力电子技术又将朝着哪些方向发展呢？首先，更高的功率密度和效率将是电力电子技术追求的重要目标。
随着电子设备的日益小型化和功能的不断强大，对电源模块的功率密度提出了越来越高的要求。
通过采用新型的半导体材料，如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），以及优化电路拓扑结构和控制策略，可以显著提高电力电子装置的功率密度和效率。
这不仅能够减少设备的体积和重量，还能降低能源消耗，为实现可持续发展做出贡献。
在半导体技术方面，宽禁带半导体器件的发展将成为未来的主流趋势。
相较于传统的硅基半导体器件，SiC 和 GaN 具有更高的击穿电场强度、更高的热导率和更低的导通电阻。
这使得它们能够在更高的电压、温度和频率下工作，从而提高电力电子系统的性能。
例如，在电动汽车的充电器中，采用 SiC 器件可以大大缩短充电时间，提高充电效率；在光伏逆变器中，使用 GaN 器件能够降低能量损耗，增加发电量。
集成化也是电力电子技术未来发展的一个重要方向。
将多个功能模块集成在一个芯片上，可以减少寄生参数，提高系统的可靠性和稳定性。
此外，系统级封装（SiP）和三维封装技术的不断进步，将为电力电子集成化提供更多的可能性。
未来，我们可能会看到更多高度集成的电力电子模块，它们不仅具有功率变换功能，还集成了驱动、控制和保护等电路，从而简化系统设计，降低成本。
智能化控制技术将在电力电子领域发挥越来越重要的作用。
随着人工智能、大数据和机器学习的发展，电力电子系统可以实现更加精确和自适应的控制。
通过对系统运行数据的实时监测和分析，智能控制器能够根据负载变化和工作环境的动态调整控制策略，以达到最优的性能。
电力电子在电动汽车中的应用
电力电子在电动汽车中的应用电力电子是现代电动汽车中不可或缺的核心技术之一。
本文将从电力电子在电动汽车中的应用方面进行探讨，分析其作用和优势，以及对电动汽车性能和可持续发展的影响。
一、电力电子技术概述电力电子技术广泛应用于电动汽车的各个环节，包括能量转换、传输和控制等方面。
其主要功能是将电能转换为适合电动汽车使用的形式，并对电动汽车的供电系统进行调控和保护。
1. 电能转换：电力电子技术可以实现电能的直流与交流之间的相互转换，其中最重要的是通过逆变器将储存在电池中的直流电能转换为交流电供电给电动机。
2. 能量传输：在电动汽车中，电力电子技术可以通过控制充电桩和电动汽车之间的直流或交流电能传输，实现电动汽车的充电和放电。
3. 系统控制：电力电子技术可以对电动汽车的供电系统进行控制和保护，例如通过控制器对电池的充放电进行管理，保证电池的使用寿命和安全性。
二、电力电子在电动汽车中的应用1. 电能转换系统电动汽车的核心部件之一是电动机，它需要将电能转换为机械能驱动车辆。
电力电子技术通过逆变器将储存在电池中的直流电能转换为交流电，供给电动机使用。
逆变器中的IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）功率器件能够实现高效的电能转换，提高电动汽车的整体能效。
2. 充电系统电力电子技术在电动汽车的充电系统中起到重要作用。
充电桩通过充电机和电力电子变流器对电网的交流电进行变换和调节，将适合电动汽车充电的电能输出。
同时，电力电子调节和控制充电过程，实现对电动汽车充电速度和充电方式的灵活控制。
3. 驱动控制系统电力电子技术还在电动汽车的驱动控制系统中发挥作用。
电动汽车的驱动控制系统包括电池管理系统（BMS）、电机控制系统和车辆控制系统。
BMS利用电力电子技术对电池进行监测和管理，确保电池的安全和寿命。
电机控制系统通过电力电子技术对电机的转速、转矩进行控制，实现对电动汽车的动力输出和行驶特性的调节。
电力电子技术中的电力电子控制技术是什么
电力电子技术中的电力电子控制技术是什么电力电子技术是指将电力和电子技术相结合，用于实现电力的调控、变换和控制的一门学科。
其中，电力电子控制技术则是电力电子技术中的重要组成部分，主要用于控制电力电子设备的工作状态和输出特性，以满足不同的应用需求。
本文将就电力电子控制技术的基本原理、应用领域以及发展趋势等方面展开论述。
一、电力电子控制技术的基本原理电力电子控制技术的基本原理可归纳为以下几点：1. 可控硅技术：可控硅是一种具有开关特性的电子元器件，可通过外部控制信号，实现对电流的控制。
在电力电子应用中，可控硅被广泛应用于交流电压的调制、变换和控制等方面。
2. 双向开关技术：双向开关是指能够实现正向和反向电流流动的电子开关元器件。
双向开关技术常用于直流电源和交流电源之间的转换与控制。
3. 脉宽调制技术：脉宽调制技术是一种通过改变电流或电压的脉冲宽度来控制输出功率的方法。
通过调整脉冲的宽窄，可以实现对输出电压、电流的精确控制。
二、电力电子控制技术的应用领域电力电子控制技术广泛应用于以下几个领域：1. 交流传动系统：在交流传动系统中，电力电子控制技术可用于调节电机的速度、转矩和位置。
例如，变频调速技术可以通过调整电机的频率和电压，实现对电机转速的精确控制。
2. 新能源发电系统：在新能源发电系统中，电力电子控制技术可以用于控制光伏发电系统、风力发电系统和储能系统等。
例如，逆变器技术可将直流电能转换为交流电能，实现与电网的互连。
3. 电力质量控制：电力质量控制是指在电力系统中，通过电力电子控制技术提高电力质量的稳定性和可靠性。
例如，采用无功补偿技术可以减小电压波动和谐波，改善电力系统的供电质量。
三、电力电子控制技术的发展趋势随着科技的不断进步，电力电子控制技术也在不断发展。
未来的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 高效节能：电力电子控制技术将更加注重提高能量的利用效率，减少能源消耗。
例如，采用无感应功率器件和高效控制算法，以提高系统的能源转换效率。
电力电子技术知识点总结
电力电子技术知识点总结一、电力电子器件1. 晶闸管：晶闸管是一种具有双向导电性能的电子器件，可以控制大电流、大功率的交流电路。
其结构简单，稳定性好，具有一定的可逆性，可用作直流电压调节元件、交流电压调节元件、静止开关、逆变器等。
2. 可控硅：可控硅是一种具有双向导电性的半导体器件，具有控制开关特性，可用于控制大电流、大功率的交流电路。
可控硅具有可控性强，工作稳定等特点，适用于电力调节、交流电源、逆变器等领域。
3. MOSFET：MOSFET是一种以金属氧化物半导体栅极场效应晶体管为基础的器件，和普通的MOS晶体管相比，MOSFET在导通电阻上有较低的压降、耗散功率小、寄生电容小、开关速度快等优点，适用于开关电路、逆变器、电源调节等领域。
4. IGBT：IGBT是一种继承了MOSFET和双极晶体管的特点的半导体器件，具有高阻塞电压、低导通压降、大电流、耐脉冲电流等特点，适用于高频开关电路、变频器、电源逆变器、电机调速等领域。
5. 二极管：二极管是最基本的电子元件之一，具有正向导通和反向截止的特点，广泛用于整流、短路保护、开关电源等方面。
以上所述的电力电子器件是电力电子技术的基础，掌握了这些器件的特性和应用，对于电力电子技术的学习和应用具有重要的意义。
二、电力电子拓扑结构1. 变流器拓扑结构：变流器是电力电子技术中的一种重要装置，用于将直流电转换为交流电或者改变交流电的频率、电压和相数等。
常见的变流器拓扑结构包括单相全桥变流器、三相全桥变流器、单相半桥变流器、三相半桥变流器等。
2. 逆变器拓扑结构：逆变器是电力电子技术中的一种重要装置，用于将直流电转换为交流电，逆变器可以选择不同的拓扑结构和控制策略，以满足不同的电力系统需求。
常见的逆变器拓扑结构包括单相全桥逆变器、三相全桥逆变器、单相半桥逆变器、三相半桥逆变器等。
3. 母线型柔性直流输电系统：母线型柔性直流输电系统是一种新型电力电子系统，用于将大容量的交流电转换为直流电进行长距离输电。
电力电子技术基础课件：电力电子器件
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2.1 电力电子器件概述
3、电力电子器件的分类
2）按照控制信号的性质分：
电流驱动型：SCR、GTO、GTR； 电压驱动型：MOSFET、IGBT。
3）按照控制信号的信号波形分：
脉冲触发型
电平控制型
4）按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分：
单极型器件
双极型器件
复合型器件 11
思考：晶闸管的出现带来了电气工程领域的哪些变化？
对人类生活社会产生了哪些影响？
24
2.3半控型电力电子器件-晶闸管
1、晶闸管的结构
晶闸管为“三端四层”结构。
“三端”指外部有三个极：阳极A，阴极K，门极G；
“四层”指内部有“四层三个PN结”,即四层半 导体P1、N1、P2、N2形成三个PN结。
不论阳极和阴极间施加什么样的电压，总 有PN结被反向偏置，SCR不会导通。
电路3：阳极与阴极之间经指示灯与负电源相连， 门极接负电源，指示灯不亮；
电路4：阳极与阴极之间经指示灯与负电源相连， 门极接正电源，指示灯不亮。
由电路3和电路4知，当晶闸管阳极和阴 极之间施加负电压时，无论门极施加什么样的 电压，晶闸管不会导通。
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2.3半控型电力电子器件-晶闸管
2、晶闸管的开通与关断条件
电力二极管的主要参数有额定电压、额定电流、结温、管压降等。 1）额定电压
能够反复施加在二极管上，二极管不会被击穿的最高反向 重复峰值电压URRM。
在使用时，额定电压一般取二极管在电路中可能承受的最 高反向电压，并增加一定的安全裕量，如下式：
式中 （2~3）——电压安全裕量；UDM——二极管承受的最大峰值电压。19
那么晶闸管怎么能关断呢？
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电力电子技术在电力系统中的应用
电力电子技术在电力系统中的应用电力电子技术是当今电力系统中最重要的一个领域，它已经成为电力行业的重要支撑技术之一，广泛应用于电力系统的各个领域。
电力电子技术是将电力电子元件和电力电子系统应用于电力领域，实现电力的控制、调节和变换。
它主要包括变流器技术、逆变器技术、直流输电技术、电机驱动技术等。
这些技术在电力系统中起到了至关重要的作用，它们可以更好地适应各种复杂的电力系统，提高电力系统的质量、效率和可靠性，同时还能更好地满足用户的需求，为电力行业的发展注入新的活力。
变流器技术是电力电子技术中的一个重要分支，它是通过将交流电转换为直流电或直流电转换为交流电，从而实现电力的控制和变换。
变流器技术在电力系统中的应用非常广泛，可以应用于发电机的输出电压控制、直流输电、交流输电、电动汽车充电桩和逆变器等领域。
它可以使电力系统更加高效、可靠和性能更加稳定。
逆变器技术是将直流电转换为交流电的一种技术，它可以将直流电转换为纯正的交流电，从而实现电力的控制和变换。
逆变器技术不仅可以通过电池实现电力存储，还可以应用于太阳能电池板、风力发电机等，从而实现可再生能源的利用。
直流输电技术是近年来出现的一种新的技术，它可以将电力以直流的形式输送到长距离的地方。
直流输电技术可以使电力传输更加高效、节能、可靠和安全，是电力系统中不可或缺的一部分。
电机驱动技术是电力电子技术中的重要分支，它主要应用于各种电机的起动、调速和控制等方面。
电机驱动技术可以使电机更加高效、节能和智能化，提高电机的性能和精度，从而实现各种各样的自动化控制。
总的来说，电力电子技术已经成为电力系统中不可或缺的一部分，它可以更好地适应电力系统的庞大和复杂，提高电力系统的质量、效率和可靠性，同时还能更好地满足用户的需求，为电力行业的发展注入新的活力。
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1 目 录 第一章 MATLAB基础„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
第二章 MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介„„„„„„„„„„„„„„„2 第三章电力电子电路仿真 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 实习一单相半波可控整流电路仿真 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 实习二三相半波可控整流电路仿真 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 实习三三相桥式全控整流电路仿真 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 实习四三相桥式有源逆变电路仿真 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 第四章 实习总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
2 第一章 MATLAB基础 1.1 MATLAB介绍 MATLAB是一种科学计算软件。MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写，这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。早期的MATLAB主要用于解决科学和工程的复杂数学计算问题。由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式，并且有绘图功能，有用户自行扩展的空间，因此特别受到用户的欢迎，使它成为在科技界广为使用的软件，也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。 1.2 MATLAB环境 在桌面上双击MATLAB快捷方式图标，或者在开始菜单里点击MATLAB的选项，即可进入MATLAB环境。进入MATLAB环境，即打开了MATLAB窗口。环境包括MATLAB标题栏、主菜单栏和常用工具栏。在默认显示状态时，在工具栏下有三个子窗口，左边上方窗口显示MATLAB联机说明书目录或工作间的内容，两者可以通过子窗口下方的Launch Pad和Workspace键切换。左边下方窗口将显示已执行的命令(Command History)。右方窗口是MATLAB的命令子窗口，这是MATLAB的主要工作窗口，在这个窗口中，在提示符“>>”后逐行输入MATLAB命令，回车后，命令就能立即得到执行。 第二章 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，构成复杂的系统模型；电力系统(PowerSystem)仿真工具箱是在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、电动机系统、电力传输等领域的仿真，它提供了一种类似电路搭建的方法，用于系统的建模。 本章以MATLAB6．1版本为基础，首先概述Simulink和PowerSystem工具箱所包含的模块资源和Simulink／PowerSystem的模型窗口；其次介绍Simulink／PowerSystem模块的基本操作。 2．1．1 Continous模块组及其图标
该模块组包括的主要模块及其图标如图所示，共由7个标准基本模块。 2．1．2 Math Operations模块组及其图标 该模块组包括的主要模块及其图标如图所示，共由25个标准基本模块。 2.2 Power System工具箱简介 在MATLAB命令窗口中键入“powerlib”命令，则将得到如图所示的工具箱。 2.2.1电源（Electrical sources）模块组 电源模块组包括：直流电压源、交流电压源、交流电流源、三相电源、三相可编程电压源、受控电压源和受控电流源等基本模块。电源模块组中各基本模块及其图标如图所示。 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
3 2.2.2测量模块组 测量模块组包括：电压表、电流表、三相电压－电流表、多用表、阻抗表和各种附加的子模块组等基本模块。测量模块组中各基本模块及其图标如图所示。 2.2.3元件模块组 元件模块组包括各种电阻、电容和电感元件，各种变压器元件。元件模块组中各基本模块及其图标如图所示。 2．3 Simulink/Power System的模型窗口 当按下“File”文件菜单中的“New”子菜单时，就弹出无标题名称的“untitled”新建模型窗口（如图所示）。 Simulink和Power System的模型窗口是相同的。
Simulink和Power System的模型窗口 窗口的第二行是模型窗口的主菜单，第三行是工具栏，最下方是状态栏。在工具栏与状态栏之间的窗口（此处作了缩小）例模型、修改模型及仿真的操作平台。
第三章电力电子电路仿真 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
4 运用现代仿真技术是学习、研究和设计电力电子电路的高效便捷的方法。 实习一单相半波可控整流电路仿真 一、电路原理图 单相半波可控整流电路如图所示。电路由交流电源、晶闸管、负载以及触发电路组成。改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。
二、建立仿真模型 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，如图所示。在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
图3－2仿真模型窗口 2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。组成单相半波整流电路的元器件有交流电源、晶闸管、RLC负载。 3．将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成仿真电路。如图所示。 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
5 三、设置模型参数 设置模型参数时保证仿真准确和顺利的重要一步。有些参数由仿真任务决定，如电压、电流等，有些参数是需要通过仿真来确定的。设置模型参数可以双击模块图标，弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help帮助。在本例中，参数设置如下： 1．交流电源。电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0°。 2．晶闸管。晶闸管直接使用了模型的默认参数，也可以另外设置。 3．负载RLC。根据负载要求设置。 4．晶闸管的触发电路。本实习晶闸管的触发采用简单的脉冲发生器来产生。控制角以脉冲的延迟时间来表示 5.脉冲信号发生器Pulse Generator参数“Phase delay(secs)”（相位延迟）的计算。相位延迟t在电路里就是晶闸管的控制角α，两者之间的关系是：当α=0º时，t=0（实际仿真模型中应使t≠0，这里t=0.0001s）；当α=30º时，t=0.00167s；当α=45º时，t=0.0025s；当α=60º时，t=0.0033s；当α=90º时，t=0.005s，以此类推。
四、模型仿真 在模型开始仿真前还必须首先设置仿真参数。在菜单中选择Simulation，在下拉菜单中选择Simulation parameters，在弹出的对话框中设置的项目很多。主要有开始时间、终止时间、仿真类型等。 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
6 在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation下选择Start，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop。 在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。 1． 电阻性负载时的仿真波形。 调试出： α＝0°、α＝30°、α＝90°、α＝150°时仿真波形。 调试出：
1、α＝0°时电源电压、触发脉冲、负载两端电压和电流波形、
2、α＝30°时电源电压、触发脉冲、负载两端电压和电流波形 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
7 3、α＝45°时晶闸管、二极管两端电压及流过晶闸管、二极管电流波形 4、α＝90°时晶闸管、二极管两端电压及流过晶闸管、二极管电流波形 实习二三相半波可控整流电路仿真 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
8 一、三相半波可控整流电路原理图 三相半波可控整流电路原理图如图所示。
二、建立仿真模型 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击图标调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。 3．将电路元器件模块按三相半波可控整流电路原理图连接起来组成仿真电路。如图所示。
三、设置模型参数 双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help帮助。仿真参数的设置与前相同。 大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸 学院: 专业班级: 姓名: 学号:
9 四、模型仿真 在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation下选择Start，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop。 1．电阻性负载时的仿真波形。 调试出：
α＝30°时输出电压和电流波形，流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
α＝60°时输出电压和电流波形，α＝60°时流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形 α＝90°时输出电压和电流波形，α＝90°时流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形