電力電子技術(shù)MatLab仿真

1、本文前言MATLAB的簡介MATLA匿一種適用于工程應(yīng)用的各領(lǐng)域分析設(shè)計與復(fù)雜計算的科學(xué)計算軟件,由美國Mathworks公司于1984年正式推出,1988年退出3.X(DOS版本,19992年推出4.X(Windows)版本；19997年腿5.1(Windows)版本,2000年下半年,Mathworks公司推出了他們的最新產(chǎn)品MATLAB6.0(R12)試用版,并于2001年初推出了正式版.隨著版本的升級,內(nèi)容不斷擴充,功能更增強大.近幾年來,Mathworks公司將推出MATLA即言運用于系統(tǒng)仿真和實時運行等方面,取得了很多成績,更擴大了它的應(yīng)用前景.MATLABB成為美國和其他興旺國家

2、大學(xué)教學(xué)和科學(xué)研究中最常見而且必不可少的工具.MATLAB1"矩陣實驗室(MatrixLaboratory)的縮寫,它是一種以矩陣運算為根底的交互式程序語言,著重針對科學(xué)計算、工程計算和繪圖的需要.在MATLAB,每個變量代表一個矩陣,可以有n*m個元素,每個元素都被看做復(fù)數(shù)摸索有的運算都對矩陣和復(fù)數(shù)有效,輸入算式立即可得結(jié)果,無需編譯.MATLAB雖大而簡易的做圖功能,能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動確定坐標(biāo)繪圖,能自定義多種坐標(biāo)系(極坐標(biāo)系、對數(shù)坐標(biāo)系等),訥訥感繪制三維坐標(biāo)中的曲線和曲面,可設(shè)置不同的顏色、線形、視角等.如果數(shù)據(jù)齊全,MATLAB!常只需要一條命令即可做圖,功能豐富,可擴展性

3、強.MATLABt件包括根本局部和專業(yè)擴展局部,根本局部包括矩陣的運算和各種變換、代數(shù)和超越方程的求解、數(shù)據(jù)處理和傅立葉變換及數(shù)值積分風(fēng),可以滿足大學(xué)理工科學(xué)生的計算需要,擴展局部稱為工具箱,它實際上使用MATLAB勺根本語句編成的各種子程序集,用于解決某一方面的問題,或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法.現(xiàn)在已經(jīng)有限制系統(tǒng)、信號處理、圖象處理、系統(tǒng)辨識、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及小波分析等多種工具箱,并且向公式推倒、系統(tǒng)仿真和實時運行等領(lǐng)域開展.MATLABg言的難點是函數(shù)較多,僅根本局部就有七百多個,其中常用的有二三百個.MATLAEBE國內(nèi)外的大學(xué)中,特別是數(shù)值計算應(yīng)用最廣的電氣信息類學(xué)科中,已成為每個學(xué)生

4、都應(yīng)該掌握的工具.MATLABt大提升了課程教學(xué)、解題作業(yè)、分析研究的效率.SIMULINK仿真工具簡介SIMULINK是Mathworks公司開發(fā)的MATLAB仿真工具之一,其主要功能是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真與分析.SIMULINK支持線性系統(tǒng)仿真和非線性系統(tǒng)仿真；可以進行連續(xù)系統(tǒng)仿真,也可以進行離散系統(tǒng)仿真,或者兩者混合白系統(tǒng)仿真；同時也支持具有多種采樣速率的采樣系統(tǒng)仿真.利用SIMULINK對系統(tǒng)進行仿真與分析,可以對系統(tǒng)進行適當(dāng)?shù)膶崟r修正或者根據(jù)仿真的最正確效果來調(diào)試及確定限制系統(tǒng)的參數(shù),以提升系統(tǒng)的性能,減少設(shè)計系統(tǒng)過程中反復(fù)修改時間,從而實現(xiàn)高效率地開發(fā)實際系統(tǒng)的目標(biāo).SIMULI

5、NK最早出現(xiàn)在MATLAB4.0版的核心執(zhí)行文件中.在MATLAB4.2版以后,SIMULINK那么以MATLAB的工具包形式出現(xiàn),需要單獨安裝.在MATLAB5.0版中,SIMULINK為2.0版,在MATLAB5.3版中,SIMULINK升級為3.0版,而在MATLAB6.1版中,SIMULINK那么升級為4.1版.本書只對SIMULINK4.1版進行介紹.SIMULINK4.1版是用來建模、分析和仿真各種動態(tài)系統(tǒng)的交互環(huán)境,包括連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和混雜系統(tǒng).SIMULINK提供了采用鼠標(biāo)拖動的方法建立系統(tǒng)框圖模型的圖形交互界面.SIMULINK提供了大量的功能模塊以方便擁護快速地建立系統(tǒng)

6、模型.建模時只需要使用鼠標(biāo)拖動庫中的功能模塊并將它們連接起來.使用者可以通過將模塊組成字子系統(tǒng)來建立多級模型.SIMULINK對模塊和連接的數(shù)目沒有限制.SIMULINK還支持Stateflow,用來仿真事件驅(qū)動過程.SIMULINK框圖提供了交互性很強的非線性仿真環(huán)境,可以通過下拉菜單執(zhí)行仿真,或使用命令進行批處理.仿真結(jié)果可以在運行的同時通過示波器或圖形窗口顯示SIMULINK的開放式結(jié)構(gòu)允許用戶擴展仿真環(huán)境的功能如用MATLAB、FORTRANC代碼生成自定義塊庫,并擁有自己的圖標(biāo)和界面,或者將用戶原來由FORTRANC語言編寫的代碼連接起來.由于SIMULINK可以直接利用MATLAB

7、的數(shù)學(xué)、圖形和編程功能,用戶可以直接在SIMULINK下完成數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化參數(shù)等工作.工具箱提供的高級的設(shè)計和分析水平可以通過SIMULINK的屏蔽手段在仿真過程中執(zhí)行.SIMULINK的模型庫可以通過專用元件集進步擴展MATLAB6.5.1有兩張光盤,其中第二張幫助文件,把第一張碟放進光驅(qū),系統(tǒng)會自動進入安裝程序.在安裝過程只要輸入用戶名稱、公司及產(chǎn)品注冊碼等.安裝完之后,在Windows桌面上會自動生成MATLAB的快捷方式圖標(biāo).實驗一電力電子器件仿真過程：首先點擊桌面的MATLAB圖標(biāo),進入MATLAB環(huán)境,點擊工具欄中的Simulink選項時.進入我們所需的仿真環(huán)境,如圖1.1所示.點

8、擊File/New/Model新建一個仿真平臺.這時我們可以在上一步Simulink環(huán)境中拉我們所需的元件到Model平臺中,具體做法是點擊左邊的器件分類,這里我們一般只用到Simulink跟SimPowerSystems兩個,分別在他們的下拉選項中找到我們所需的器件,用鼠標(biāo)左鍵點擊所需的元件不放,然后直接拉到Model圖1.1實驗一的具體過程：第一步：我們首先根據(jù)之前的方法翻開仿真環(huán)境新建一個仿真平臺,現(xiàn)在我們先仿真新器件GTO的工作原理,根據(jù)下表,根據(jù)表中的路徑找到我們所需的器件跟連接器.元件名稱提取路徑觸發(fā)脈沖Simulink/Sources/PulseGenerator電源SimPow

9、erSystems/ElectricalSources/dcVoltageSource示波器Simulink/Sinks/Scope接地端子SimPowerSystems/Elements/Ground信號分解器Simulink/SignalRouting/Demux電壓表SimPowerSystems/Measurements/VoltageMeasurement電流表SimPowerSystems/Measurements/CurrentMeasurement負載RLCSimPowerSystems/Elements/SeriesrlcBranchGTO器件SimPowerSystems/

10、PowerElectronics/Gto提取出來的器件模型如圖1.2所示:圖1.2第二步,元件的復(fù)制跟粘貼.有時候相同的模塊在仿真中需要屢次用到,這時根據(jù)我們常規(guī)的方法可以進行復(fù)制跟粘貼,可以用一個虛線框復(fù)制整個仿真模型.還有一個常用方便的方法是在選中模塊的同時按下Ctrl鍵拖拉鼠標(biāo),選中的模塊上會出現(xiàn)一個小“+好,繼續(xù)按住鼠標(biāo)和Ctrl鍵不動,移動鼠標(biāo)就可以將模塊拖拉到模型的其他地方復(fù)制出一個相同的模塊,同時該模塊名后會自動加“1,由于在同一仿真模型中,不允許出現(xiàn)兩個名字相同的模塊.第三步,我們把元件的位置調(diào)整好,準備進行連接線,具體做法是移動鼠標(biāo)到一個器件的連接點上,會出現(xiàn)一個“十字形的光

11、標(biāo),按住鼠標(biāo)左鍵不放,一直到你所要連接另一個器件的連接點上,放開左鍵,這樣線就連好了,如果想要連接分支線,可以要在需要分支的地方按住Ctrl鍵,然后按住鼠標(biāo)左鍵就可以拉出一根分支線了.在連接示波器時會發(fā)現(xiàn)示波器只有一個接線端子,這時可以參照下面示波器的參數(shù)調(diào)整的方法進行增加端子.在調(diào)整元件位置的時候,有時你會遇到有些元件需要改變方向才更方便于連接線,這時可以選中要改變方向的模塊,使用Format菜單下的Flipblock和Rotateblock兩條命令,前者改變水平方向,后者做90度旋轉(zhuǎn),也可以用Ctrl+R來彳990度旋轉(zhuǎn).同時雙擊模塊旁的文字可以改變模塊名.然后單擊菜單欄中的Edit/Si

12、gnalProperties命令來刷新模型.模塊的顏色也可以在激活模塊后,點擊右鍵,在backgroundcolor中選擇自己喜歡的顏色.連接好的電路圖如圖1.3所示.MLllacd耳cop虺a,.wadLewdcunrent2=220V圖1.3Pul*L巾mdvoltage第四步,模塊的參數(shù)設(shè)置.設(shè)者模型參數(shù)是保證仿真準確和順利的重要一步,有些參數(shù)有些參數(shù)是需要通過仿真來確然后按框中提示輸入,假設(shè)有不是由仿真任務(wù)規(guī)定的,如本例仿真中的電源電壓與電阻值等,定的.設(shè)置模型參數(shù)可以雙擊模塊圖標(biāo)彈出參數(shù)設(shè)置對話框,清楚的地方可以借助幫助來看相關(guān)功能.本例中,參數(shù)設(shè)置如下:1 .脈沖發(fā)生器的參數(shù)設(shè)置.

13、雙擊脈沖發(fā)生器,會彈出一個對話框,改變需要的參數(shù)后如圖1.4所示.其中參數(shù)行中從第一個開始分別為振幅、周期、脈寬、限制角延遲時間限制角a的設(shè)置根據(jù)t=aT/360圖1.42 .翻開電源設(shè)置對話框,我們這里設(shè)置電源為220V,直接在參數(shù)行輸入數(shù)字即可.3 .新器件GTO的參數(shù)設(shè)置,這里我們采用默認設(shè)計,當(dāng)需要改變的時候也可以另外設(shè)置.4 .負載參數(shù)的設(shè)置,我們這里只是用到電阻負載,所以可以這樣設(shè)置,電阻R=100,H=0,C=inf設(shè)置完如圖1.5所示：圖1.55 .示波器的參數(shù)設(shè)置：當(dāng)我們開始連接的時候,示波器只有一個連接端子,這時我們需要增加示波器的接線端子,具體做法是雙擊示波器,彈出的對話

14、框如圖1.6示:圖1.6單擊工具欄中第二個小圖標(biāo),即打印機圖標(biāo)的旁邊的圖標(biāo).彈出第二個對話框2圖1.7.圖1.7只要在Numberofaxes項中把1改成所需要增加的端子數(shù)字就可以,這里我們用到兩個端子,我們把它改成2就可以了.在Timerange中設(shè)置一個數(shù)值,也即顯示時間,所設(shè)置的時橫坐標(biāo).就是我們的的仿真時間6 .仿真參數(shù)設(shè)置：在仿真開始前還必須首先設(shè)置仿真參數(shù).在菜單中選擇Simulation,在下拉菜單中選擇Simulationparameters,在彈出的對話款中可設(shè)置的工程很多,主要有開始時間、終止時間、仿真類型包括步長和解電路的樹枝方法,積極相對誤差、絕對誤差等.步長、解法和誤

15、差的選擇對仿真運行的速度影響很大,步長太長計算容易發(fā)散,步長太小運算時間太長,此題使用ode23tb算法.仿真參數(shù)設(shè)計如圖1.8所示：卜開始仿真.在屏幕下方的圖1.8在參數(shù)設(shè)置完畢后既可以開始仿真.點擊運行按鈕狀態(tài)欄上可以看到仿真的進程.假設(shè)要中途停止仿真可以點擊按鈕.在仿真完畢之后既可以通過雙擊示波器來觀察仿真的結(jié)果.本例的仿真圖形電阻如圖1.9跟圖1.10所示:圖1.9晶閘管的波形圖1.10負載的波形如果在一開始觀察不到示波器的波形,可以點擊工具欄上的望遠鏡,會自動的給定一個適宜的坐標(biāo),觀察到我們需要的波形.如果我們想改變縱坐標(biāo),可以單擊郵件,選擇彈出快捷菜單中的"Axespro

16、perties"命令,出現(xiàn)如圖1.11所示示波器的縱坐標(biāo)參數(shù)設(shè)置對話框.圖1.11此題如果要設(shè)置電阻電感負載,只需要在RLC參數(shù)中給電感量一個數(shù)值就可以了.到這里,我們就把新器件GTO的仿真完成了.根據(jù)同樣的方法,再從SimPowerSystems/PowerElectronics中調(diào)用其他需要仿真的新器件,就可以觀察到我們所需要的波形了.上面做的全控型器件,現(xiàn)在我們做一個半控型器件,也就是我們平時所說的普通晶閘管.我們在電力電子器件里面提取出一個晶閘來,這里注意晶閘管有兩種類型,DetailedThyristor的是詳細的晶閘管模型,而Thyristor是普通晶閘管,具體選擇看你對

17、晶閘管參數(shù)的要求多高,詳細的晶閘管有很多參數(shù)可以設(shè)置.仿真的電路圖如圖示模塊的參數(shù)的設(shè)置跟之前的一樣,為了得到更好的波形效果,我們把仿真的開始時間設(shè)置為4,結(jié)束時間設(shè)置為10.同假設(shè)運行仿真電路,我們可以得到仿真之后的各種波形.負載波形晶閘管波形實驗二單相半波可控整流電路仿真過程：1 .建立仿真模型(1) 首先我們新建一個仿真模型的文件.方法跟實驗一樣.文件名自己給定.(2)提取電路元件模塊.組成單相半波可控整流電路的主要元器件有交流電源、晶閘管、RLC負載等.提取路徑根本上跟我們做的第一個實驗是相同的,只是我們這里用到了交流電源(SimPowerSystems/ElectricalSourc

18、es/ACVoltageSource).提取出來的元件的如圖2.1所示wl-fft,z由昨中,/r十u3&.er：-«際工曲gig,Uf疆ki總與K1JCBnEFAlU血"占題6回4-S-T圖2.1圖2.2(3)將電路元件模塊按單相半波可控整流的原理圖連接起來組成仿真電路.將元件調(diào)整的到適宜的位置,有些器件需要屢次用到的,可以點擊該模塊,然后按住鼠標(biāo)右鍵直接拖到想要放置的地方就可以實現(xiàn)復(fù)制了.連接好的電路如圖2.2所示.2 .設(shè)置模型參數(shù).根據(jù)實驗一的方法我們可以雙擊模塊圖標(biāo)彈出的對話框來設(shè)置參數(shù),本例中所設(shè)置的參數(shù)如下.(1) 交流電壓源,電壓為220V,頻率為5

19、0Hz,初始相位為0度.在電壓設(shè)置中要輸入的是電壓峰值,在該欄中鍵如“220*sqrt(2).如果在對話框最后的測量旋轉(zhuǎn)選中電壓“voltage",這樣電壓的數(shù)據(jù)可以送入多路測量器(Multimeter).這里我們不用設(shè)置這個,由于我們直接用了示波器進行觀察波形.(2) 晶閘管的參數(shù)我們采用了默認的參數(shù),也可以另外設(shè)置.(3) 負載RLC,當(dāng)負載是電阻負載時,R=1,H=0,C=inf(無窮大)(4) 負載RLC為電阻電感負載時,R=1,H=0.01,C=inf,關(guān)于負載的參數(shù),這里是沒有一定的規(guī)定的,可以根據(jù)需要修改.3 .仿真參數(shù)的設(shè)置,本例中我們設(shè)置仿真的終止時間為0.1S,算

20、法ode23tb.通過仿真,我們給出幾個特殊角度的波形圖.電阻負載30度電阻負載60度電阻負載90度電阻電感30度電阻電感60度電阻電感90度觀察波形,跟我們到這里,我們根本上可以把單相半波可控整流的各個波形仿真出來了,在實驗室用示波器看到的還是根本上一致的.實驗三單相橋式半控整流電路電阻負載：2.添加好模塊后,要對各元器件進行布局.一個良好的布局面板,更有利于閱讀系統(tǒng)模型及方便調(diào)試.一、仿真步驟1.啟動MATLAB,進入SIMULINK后新建一個仿真模型的新文件.在這里可以任意添加電路元器件模塊.然后對照電路系統(tǒng)模型,依次往文檔中添加相應(yīng)的模塊.在此實驗中,我們按下表添加模塊：序號兀器件名稱

21、提取兀器件位置數(shù)量1交流電源Simpowersystems/ElectricalSourse/ACVoltagesourse12脈沖觸發(fā)器Simulink/Sources/PulseGenerator23晶閘管模型Simpowersystems/PowerElectronics/DetailedThyristor24二極管模型Simpowersystems/PowerElectronics/Diode25電流表模型Simpowersystems/Measurements/CurrentMeasurement16電壓表模型Simpowersystems/Measurements/VoltageM

22、easurement27信號分解模型Simulink/SignalRouting/Demus18RLC串聯(lián)電路Simpowersystems/Elements/SeriesRLCBranch19示波器模型Simulink/Sinks/Scope13 .設(shè)置模塊參數(shù).依次雙擊各模塊,在出現(xiàn)的對話框內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù).1),交流電源參數(shù)設(shè)置：電壓設(shè)置為220V,頻率設(shè)為50Hz,其它默認.2),脈沖觸發(fā)器設(shè)置：振幅(amplitude)設(shè)為5.周期(Period)設(shè)為0.02秒.脈沖寬度(pulsewidth)設(shè)為2.相位延遲角(phasedelay),即觸發(fā)角.它的設(shè)置在調(diào)試時需要修改,以實現(xiàn)在不

23、同角度觸發(fā)時,觀測電路各變量的波形的變化.由于它是以秒為單位,故需把角度換算成秒.其計算可按以下公式：t=aT/360.例如觸發(fā)角a=45度,周期T=0.02,那么t=0.0025,那么此空中應(yīng)填入0.0025.圖3.3第二個觸發(fā)器的設(shè)置只需觸發(fā)角比第一個大180度,即加上0.01,其它不變.3)示波器的設(shè)置：雙擊示波器,彈出示波器面板,在第一排控件欄中單擊第二個控件,彈出參數(shù)設(shè)置窗口,如下所示：圖3.4把坐標(biāo)系數(shù)目設(shè)為7,其它不必修改.Timerange是橫坐標(biāo)設(shè)置.4 .模型仿真.在模型仿真時要先設(shè)置仿真參數(shù),仿真參數(shù)的設(shè)置與實驗一相同.設(shè)置好后,即可開始仿真.點擊開始控件.仿真完成后就可

24、以通過示波器來觀察仿真的結(jié)果.以下是分別在0度,30度,45度,60度時的仿真結(jié)果.0度：30度:45度:60度:電阻電感負載：帶電阻電感性負載的仿真與帶電阻性負載的仿真方法根本相同,但須將RLC的串聯(lián)分支設(shè)置為電阻電感負載.本例中設(shè)置的電阻R=1,L=0.01H,電容為inf.電阻電感負載分別在0度,30度,45度,60度時的仿真結(jié)果：0度:30度:觸發(fā)恬號1觸左后與1觸意信號2吁nri流過晶畫管電流200晶可等端電壓500血磷里總負載電壓nH400£TimCofficl2UU100imeoffset45度：60度:實驗四單相橋式全控整流電阻負載：一、仿真步驟1 .啟動MATLAB

25、,進入SIMULINK后新建一個仿真模型的新文件.并布置好各元器件.如下列圖所示：圖4.12 .參數(shù)設(shè)置.各模塊參數(shù)的設(shè)置根本與上一實驗相同,但要注意觸發(fā)脈沖的給定.互為對角的兩個示波器的限制角設(shè)置必須相同,否那么就會燒壞晶閘管.二、模型仿真設(shè)置好后,即可開始仿真.點擊開始控件.仿真完成后就可以通過示波器來觀察仿真的結(jié)果.以下是分別在0度,30度,45度,60度時的仿真結(jié)果.0度：30度:45度:60度:但須將RLC的串聯(lián)分支設(shè)置inf.電阻電感負載:帶電阻電感性負載的仿真與帶電阻性負載的仿真方法根本相同,為電阻電感負載.本例中設(shè)置的電阻R=1,L=0.01H,電容為電阻電感負載分別在0度,3

26、0度,45度,60度時的仿真結(jié)果:0度:30度:45度:實驗五三相半波整流電路電阻負載:、仿真步驟1 .啟動MATLAB,進入SIMULINK后新建一個仿真模型的新文件.并布置好各元器件.如下列圖所示：圖6.12 .參數(shù)設(shè)置.電源參數(shù)設(shè)置：電壓設(shè)置為380V,頻率設(shè)為50Hzo要注意初相角的設(shè)置,a相的電壓源設(shè)為0,b相的電壓源設(shè)為-120,c相的電壓源設(shè)為-240.負載參數(shù)設(shè)置：電阻設(shè)為1,電感為0,電容無窮大info脈沖參數(shù)設(shè)置：觸發(fā)信號的參數(shù)設(shè)置是本例的難點.本例中有三個觸發(fā)脈沖,由電路原理可知觸發(fā)角依次相差120度.由于電源電壓頻率為50Hz,故周期設(shè)置為0.02s,脈寬可設(shè)為2,振幅

27、設(shè)為5.延遲角的設(shè)置要特別注意,在三相電路中,觸發(fā)延時時間并不是直接從a換算過來,由于a角的零位定在自然換相角,所以在計算相位延時時間時要增加30度相位.因此當(dāng)a=0度時,延時時間應(yīng)設(shè)為0.0033.其計算可按以下公式：t=(a+30)T/360.觸發(fā)角a=0度時,延遲角依次設(shè)置為：0.00167,0.00837,0.01507觸發(fā)角a=30度時,延遲角依次設(shè)置為：0.0033,0.01,0.0167觸發(fā)角a=45度時,延遲角依次設(shè)置為：0.00417,0.01087,0.01757觸發(fā)角a=60度時,延遲角依次設(shè)置為：0.005,0.0117,0.0184晶閘管參數(shù)設(shè)置:二、模型仿真設(shè)置好后

28、,即可開始仿真.選擇算法為ode23tb,stoptime設(shè)為0.1.點擊開始控件.仿真完成后就可以通過示波器來觀察仿真的結(jié)果.以下是分別在0度,30度,45度,60度時的仿真結(jié)果.0度:30度:-2L045度:60度:目圖Q*®超篇通型后窗QQ用A逼加B電阻電感負載：帶電阻電感性負載的仿真與帶電阻性負載的仿真方法根本相同,但須將RLC的串聯(lián)分支設(shè)置為電阻電感負載.本例中設(shè)置的電阻R=1,L=0.01H,電容為inf.電阻電感負載分別在0度,30度,45度,60度時的仿真結(jié)果：0度：30度:45度：60度:實驗六三相橋式半控整流電路三相橋式半控整流電路廣泛應(yīng)用于中等容量的整流裝置或要

29、求不可逆的電力拖動中,完整的三相橋式半控整流電路由三個晶閘管和三個二極管、三相電源.觸發(fā)器等組成.根據(jù)原理圖,我們調(diào)用出三個電源,三個晶閘管,三個二極管,為了實現(xiàn)仿真,我們還需要調(diào)用出觸發(fā)脈沖,電流表,電壓表,信號分解器跟信號合成器Mux跟示波器.各個元器件的模塊提取路徑跟之前介紹的提取路徑一樣,提取出來的元件跟布局如圖7.1所示皿Puls*PulseHThiynilorSThyiistoiilThyristormyQ圖7.1根據(jù)原理圖,我們連接仿真電路.連接好的電路如圖7.2所示邈遇廿圖7.2參數(shù)設(shè)置：1. 電源參數(shù)設(shè)置：三相電源的電壓峰值電壓為380V,可表示為“220*sqrt(2),頻

30、率為50Hz,相位分別為0度,-120度,-240度.2. 負載參數(shù)設(shè)置：電阻R=10H=0C=inf電阻電感R=10H=0.01C=inf脈沖參數(shù)設(shè)置：觸發(fā)信號的參數(shù)設(shè)置是本例的難點.本例中有三個觸發(fā)脈沖,由寬可設(shè)為2,振幅設(shè)為5.延遲角的設(shè)置要特別注意,在三相電路中,觸發(fā)延時時間并不是直接從a換算過來,由于a角的零位定在自然換相角,所以在計算相位延時時間時要增加30度相位.因此當(dāng)a=0度時,延時時間應(yīng)設(shè)為0.0033.其計算可按以下公式：t=(a+30)T/360.觸發(fā)角a=0度時,延遲角依次設(shè)置為：0.00167,0.00837,0.01507觸發(fā)角a=30度時,延遲角依次設(shè)置為：0.0

31、033,0.01,0.0167觸發(fā)角a=45度時,延遲角依次設(shè)置為：0.00417,0.01087,0.01757觸發(fā)角a=60度時,延遲角依次設(shè)置為：0.005,0.0117,0.01843. 晶閘管采用默認的參數(shù)設(shè)置4. 仿真參數(shù)設(shè)置：翻開設(shè)置窗口,選才iode23tb算法,將相對誤差設(shè)置Le-3,開始時間為0,停止時間為0.05.設(shè)置好各個參數(shù)后,單擊運行按鈕,就可以進行仿真了.下面我們給出幾個特殊角的波形.電阻負載0度觸生's?nn晶到云的#出任500"0.02.匚晝邕了分|我望唱|國電阻負載30度電阻負載60度電阻電感負載60度JScwe乂量圖月月I前唱唱I日回毋u

32、.n(!h4UI9-電阻電感負載0度uon電阻電感負載30度本個仿真要注意對脈沖觸發(fā)時間的設(shè)置要準確,而且對示波器的坐標(biāo)要調(diào)整好.實驗七三相橋式全控整流電阻負載:一、仿真步驟1.啟動MATLAB,進入SIMULINK后新建一個仿真模型的新文件.并布置好各元器件.如下列圖所示：.一一.一.一一一卜IE兇10R導(dǎo)|扁*口i|隨凈：勒B*b%JU-：Hat葭料土鬣且虔Byn'iQ"LbwJflrFj|lv凸",BrftEDI"kjFidthj<relmlCriBF-nrrykLLHMhthJcost圖8.12.參數(shù)設(shè)置.電源參數(shù)設(shè)置：電壓設(shè)置為380V,頻

33、率設(shè)為50Hzo要注意初相角的設(shè)置,a相的電壓源設(shè)為0,b相的電壓源設(shè)為-120,c相的電壓源設(shè)為-240.負載參數(shù)設(shè)置：電阻設(shè)為1,電感為0,電容無窮大info通用變換器橋的設(shè)置：(1),模塊的功能：通用變換器橋模塊是由6個功率開關(guān)元件組成的橋式通用三相變換器模塊.功率電子元件的類別和變換器的結(jié)構(gòu)可通過對話框進行選擇.功率電子元件和變換器的類型有Diode橋、Thyristor橋、MOSFET-Diode橋、IGBT-Diode橋、IdealSwitch橋,橋的結(jié)構(gòu)有單相、兩相和三相.(2),仿真模塊的圖標(biāo)、輸入和輸出.通用變換器橋模塊的圖標(biāo)如右圖所示.模塊的輸入和輸出取決于所選擇的變換器橋

34、的結(jié)構(gòu).當(dāng)A、B、C被選擇為輸入端,那么直流DC(+,-)端就是輸出端.當(dāng)A、B、C被選擇為輸出端,那么直流DC(+,-)端就是輸入端.除二極管橋外,其它橋的“g(pulse)輸入端可接受來自外部模塊的觸發(fā)信號.(3),通用變換器橋仿真模塊的參數(shù)：本例中個參數(shù)設(shè)置如下列圖.圖8.2(4),同步6脈沖觸發(fā)器的參數(shù)設(shè)置該模塊有5個輸入端,其圖標(biāo)如下圖.mlph,曲gBCCA|pulsesBlockSynchr>nizgd6-Fulsegenerator“alpha_deg是移相限制角信號輸入端,單位為度.該輸入端可與“常數(shù)模塊相連,也可與限制系統(tǒng)中的限制器輸出端相連,從而對觸發(fā)脈沖進行移相限

35、制.輸入端AB、BC、CA是同步線電壓的輸入端,同步線電壓就是連到三相交流電壓的線電壓.輸入端Block為觸發(fā)器模塊的使能端,用與觸發(fā)器模塊的開通與封鎖操作,當(dāng)施加大于0的信號時,觸發(fā)脈沖被封鎖.該模塊為一個六維脈沖向量,它包含6個觸發(fā)脈沖,移相限制角的起始點為同步電壓的零點,pulses為輸出觸發(fā)信號端.同步6脈沖觸發(fā)器參數(shù)設(shè)置對話框如果所示,可以設(shè)置同步電壓的頻率跟脈沖寬度,如果勾選了“Doublepulsing觸發(fā)器就能給出間隔60度的雙脈沖.BJflrkParameters:SynchronizedSynchronizediterator(m且wkClink)Useihisblocktofirethe&thyristorsofa6-pulseconverter.Th