基于MATLAB的电力电子技术仿真分析 下载本文

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如上图所示,当晶闸管VT处于断态时,电路中电流Id=0,负载上的电压为0,U2

全部加在VT两端,在触发角α处,触发VT使其导通,U2加于负载两端,由于电感L的存在使电流id不能突变,id从0开始增加同时L的感应电动势试图阻止id增加,这时交流电源一方面供给电阻R消耗的能量,一方面供给电感L吸收的电磁能量,到U2由正变负的过零点处处id已经处于减小的过程中,但尚未降到零,因此VT仍处于导通状态,当id减小至零,VT关断并承受反向压降,电感L延迟了VT的关断时刻使Ud波形出现负的部分。

(2)建立仿真模型

根据原理图用matalb软件画出正确的仿真电路图,整体模型如下图所示

单相半波晶闸管可控整流电路(阻感负载)的仿真模型

仿真参数:选择ode23tb算法,将相对误差设置为1e-3,开始仿真时间设置为0,停止仿真时间设置为0.12,如下图所示

⑶模型参数简介与设置 ①交流电压源

提取路径: Simulink\\SimPoweSysten\\Electrical\\AC Voltage Source “Peak amplitude”:正弦电压峰值Um,单位V, “Phase”:正弦电压初相角φ,单位 度,

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“Frequency”:正弦电压频率f,单位 Hz, “Sample time”:采样时间 ,单位 s,

本实验参数设置为频率50Hz,电压幅值220V,其他为默认设置,如下图所示。

②晶闸管

提取路径:Simulink\\SimPoweSysten\\Power Electronics \\Thyristor

设置“Snubber resistance Rs(ohms)”缓冲电阻Rs=500Ω,“Snubber capacitance Cs(F)”:缓冲电容Cs为无穷大inf ,其他为默认设置,如下图所示。

③RLC元件

提取路径:Simulink\\SimPoweSysten\\Elements \\Series RLC Branch 设置“Resistance (Ohms)”电阻R=1Ω, “Inductance Lon(H)”电感L=5e-3H, “capacitance(F)”电容为无穷大inf, “measurements”测量选None。如下图所示

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④脉冲信号发生器

提取路径:Simulink\\Simlink\\Source\\Pulse Generator “Amplitude”:脉冲幅值,

“Period(secs)”:周期(秒),

“Pulse Width(% of Period”:脉冲宽度(周期的百分数), “Phase delay(secs)”:相位延迟(秒)。

振幅A=3V,周期T=0.02,占空比10%,时相延迟(1/50)x(α/360)s,如下图所示, α为移相控制角

⑤示波器

设置Number of axes 为5,

显示5段波形,分别为脉冲电压Ug,晶闸管两端电压UVT,负载电流id,负载电压ud,电源电压U2,如下图所示。

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⑷ 仿真结果

设置触发脉冲α分别为0°、30°、60°、90°、120°。其产生的相应波形分别如图所示。在波形图中第一列为脉冲电压Ug波形,第二列为晶闸管两端电压UVT波形,第三列为负载电流id波形,第四列为负载电压ud波形,第五列为电源电压U2 波形。

阻感负载 触发角ɑ=0°

阻感负载 触发角ɑ=30°