电力电子实验报告

电力电子实验报告

K 4 A 4

《电力电子技术》

实验课程报告

姓名________________

学号—

时间2016 年5月

河海大学物联网工程学院自动化系

目录

1.实验1 单相桥式可控整流电路工作原理仿真 (3)

1.1实验目的 (3)

1.2实验系统组成及工作原理 (3)

1.3实验所需软、硬件设备及仪器 (3)

1.4实验内容 (3)

1.5步骤及方法 (3)

1.6课后思考与总结 (4)

1.6.1仿真结果及分析 (4)

1.6.2单相整流桥工作原理 (5)

2.实验2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真 (8)

2.1实验目的 (8)

2.2实验系统组成及工作原理 (8)

2.3实验所需软、硬件设备及仪器 (8)

2.4 实验内容 (8)

2.5步骤及方法 (8)

2.5.1 .......................................................................................... 仿真参数

设置9

2.5.2建立模型 (9)

2.6课后思考与总结 (9)

2. 6.1仿真结果及分析 (9)

2.6.2三相整流桥工作原理 (11)

2.6.3三相桥式全控整流电路的特点 (14)

3.实验3直-直变流器工作原理仿真 (15)

3.1实验目的 (15)

3.2 实验系统组成及工作原理 (15)

3.3实验所需软、硬件设备及仪器 (15)

3.4实验内容 (15)

3.5步骤及方法 (15)

3.6 课后思考与总结 (16)

3.6.1建立模型 (16)

3.6.2仿真结果及分析 (16)

3.6.3 buck变换器连续和断续工作模式下与电感取值的关系 (17)

3.6.4断续模式下buck变换器的输出和输入电压关系 (18)

4.实验4单相桥式可控整流电路工作原理仿真 (19)

4.1 实验目的 (19)

4.2实验系统组成及工作原理 (19)

4.3实验所需软、硬件设备及仪器 (19)

4.4实验内容 (19)

4.5步骤及方法 (19)

4.6课后思考与总结 (19)

4.6.1建立模型 (19)

4.6.2仿真结果及分析 (19)

实验1单相桥式可控整流电路工作原理仿真

1.1实验目的

加深对单相桥式可控整流电路工作原理的理解，学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK 模块，搭建单相桥式可控整流电路模型，以及如何利用脉冲发生器来构建晶闸管的触发脉冲，并利用仿真模型，示波器和多路测量器分析单相桥式可控整流电路在不同触发延迟角、不同性质负载下的电流、输出电压波形。

1.2实验系统组成及工作原理

单相桥式全控整流原理电路

1.3实验所需软、硬件设备及仪器

（1）计算机（装有windows XP以上操作系统）；

（2）MATLAB 6.1版本以上软件；

1.4实验内容

单相桥式全控整流电路，电源电压为220V/50HZ，观察不同触发角（

30 °

90 °下阻性负载（R L 2 ）与感性负载下（R L 2 ，L 0.01H ）时的输出电压、负载电流以及晶闸管的耐压波形等。

1.5步骤及方法

仿真参数设置

（1）电压源参数。电压为220V，频率50Hz，输入电压峰值为220*sqrt

（2）

（2）变压器参数。电压为220V （有效值），二次电压为100V （有效值）。

（3）晶闸管使用默认参数。

（4） 负载RLC 的参数。阻性负载R L 2 ，感性负载下R L 2 ,L 0.01H （5） 触发角 的参数。

30、 90。

1.6课后思考与总结

（1）撰写仿真实验报告；

（2）思考不同负载下的单相整流桥的工作原理， 并仿真单相桥式半波可控电路, 理解其（带续流二极管电路）在阻性和感性负载下的工作原理。

1.6.1仿真结果及分析 A.电阻负载

图1-2

30 ,单相桥

b. 90时，仿真波形如图1-3,

3

21

a. 30时,仿真波形如图1-2,

图1-3 90 ,单相桥

B.阻感负载式全控整流电路带

a. 30时，仿真波形如图1-4,

图1-4 30，单相桥b. 90时，仿真波形如图1-5，

图1-5 90，单相桥

1.6.2 单相整流桥工作原理

（1）电阻负载（如图1-6）

在单相桥式全控整流电路中，晶闸管 V「和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。在U2正半周，若4个晶闸管均不导通，负载电流i d为零，U d也为零，VT i、VT4串联承受电压U2。若在触发角处给VT和VT4加触发脉冲，VT i 和VT4即导通，电流从电源经VT i、R、VT4流回电源。当U2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VJ和VT4关断。

在U2负半周，仍在触发延迟角处触发VT?和VT3（ VT2和VT3的=0处为t ）， VT2和VT3导通，电流从电源流出，经过 VT3、R、VT?流回电源。至U u?过零时，电流又降为零，VT?和VT3关断。此后又是VJ和VT4导通，如此循环地工作下去。

（?）阻感负载（如图1-7）

假设电路已工作于稳态，i d的平均值不变。

在u?的正半周期，触发角处给晶闸管VT i和VT4加触发脉冲使其开通，

U d U2。负载中有电感存在使负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用，假设负载电感很大，负载电流i d连续且波形近似为一水平线。u?过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT i和VT4中仍流过电流i d，并不关断，至t 时刻，

给VT?和VT3加触发脉冲，因VT?和VT3本已承受正电压，故两管导通。VT?和VT3导通后，u?通过VT?和VT3分别向VT i和VT4施加反压使VT i和VT4关断，流过V「和 VT4的电流迅速转移到VT?和VT3上，此过程称为换相，亦称换流。至下一周期重复上述过程，如此循环下去。