电力电子技术仿真实验

Harbin Institute of Technology

电力电子技术MATLAB仿真实验报告

院 系： 班 级： 姓 名： 学 号：

哈尔滨工业大学

一、 实验目的

1. 根据电路接线图利用MATLAB仿真分析单相桥式半控整流电路的各输出结果。 2. 改变参数后再进行仿真分析，进而分析总结各参数对输出的影响。

3. 在实验过程中掌握运用MATLAB对电力电子各电路进行仿真分析的方法。 4. 对实验进行总结整理并写出报告。

二、 实验内容

1根据实验电路图进行理论分析

单相桥式半控整流电路图

2 利用理论对电路进行分析

这是单相桥式半控整流电路的另一种接法，相当于把原本的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，这样可以省去续流二极管VDR,续流由VD3和VD4来实现。 因此，理论分析各时间段电压电流及二极管导通状态如下：

① wt1-π：Ua＞Ub，VT1，VD4导通，Ud＝U2，i:a→VT1→R→L→VD4→b

模拟电子技术基础仿真

实验报告

2013020913018 张东恒

研究二极管对直流量和交流量表现的不同特点

仿真电路如下：

图中所使用的直流电压源电压大小分别为1V和6V

采用了在multisim中型号为1N3064的二极管进行试验 三，仿真内容

1，在直流电流不同时二极管管压降的变化。利用万用表测得电阻上的直流电压，从而得到二极管管压降

2，在直流电流不同时二极管等效电阻的变化。利用万用表的交流电压档测得电阻上交流电压的有效值，从而得到二极管交流电压的有效值

四，仿真结果

在读仿真结果的时候，为了方便读数，在电阻两端并接了一个万用表，以便一次读取直流和交流两个参数

数据汇总如下

直流电源 交流信号 R直流电压R交流电压二极管直流二极管交流V1/V V2/mV 表读数 表读数/mV 电压/V 电压/mV 1 10 406.56mV 9.332 593.44mV 0.668 4 10 5.301V 9.873 0.699V 0.127 五，结论

1，比较直流电源取值为1V和6V的条件下二极管的直流管压降可知，二极管的直流电流月大，管压降越大，管压降并不是常量

2，比较直流电源取值为1V和6V两种情况下二极管的直流管压降可知，二极管

武汉科技大学中南分校

本科毕业设计(论文)

题 目：基于matlab的电力电子

技术仿真实验设计

学 院： 信息工程学院 专 业： 自动化 学 号： 学生姓名： 指导教师：

二○一一年 五 月 八 日

武汉科技大学中南分校2011届毕业设计(论文)

基于matlab的电力电子技术仿真实验设计

摘 要

20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以交换和控制，产生了现代各种高效节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产，交通运输，楼宇办公家庭自动化提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产生活发生了巨大变化。

电力电子技术由于电力电子器件自身的非关联性，给电力电子电路和系统的分析了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析和分段线性化处理的方法来研究电力电子电路。现代计算机仿真技术为电力电子电路和系统的分析提供了崭新的方法，可以使复杂的电力电子电路系统的分析和设计变得更加容易和有效。

MATLAB软件是由美国Math Works公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算软件系统被誉为“巨人肩上的工具”MATLAB早期主要用于控制系统的仿真，经过不断扩展

第三章 电力电子技术实验

实验一 单相桥式全控整流电路实验

一、实验目的

(1) 了解单相桥式全控整流电路的工作原理；

(2) 研究单相桥式全控整流电路在电阻性负载、电阻—电感性负载及反电势负载下的工作情况；

(3) 熟悉TCA785锯齿波移相触发电路的工作原理。

二、实验所需挂件及附件

序号 1 2 3 4 5 6 7 三、实验线路及原理

图3-1为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，电抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发单元采用DJK03-1组件挂箱上的“TCA785锯齿波移相触发电路”。

型 号 DJK01 电源控制屏 DJK02 晶闸管主电路 D42 三相可调电阻 直流电动机 双踪示波器 万用表 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等模块。 该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等模块。 DJK03-1 晶闸管触发电路 该挂件包含“TCA785锯齿波移相触发电路”等模块。 四、实验内容

(1) 单相桥式全控整流电路供电给电阻负载；

(2) 单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载； (3) 单相桥式全控

实验一 三相半波可控整流电路实验

一、实验目的

了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。

二、实验所需挂件及附件

三、实验线路及原理

三相半波可控整流电路用了三只晶闸管，与单相电路比较，其输出电压脉动小，输出功率大。不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流在一个周期内只有1/3 时间有电流流过，变压器利用率较低。图3.1中晶闸管用DJK02 正桥组的三个，电阻R 用D42 三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式，Ld电感用DJK02面板上的700mH，其三相触发信号由DJK02-1 内部提供，只需在其外加一个给定电压接到Uct端即可。直流电压、电流表由DJK02 获得。

1

图3.1 三相半波可控整流电路实验原理图

四、实验内容

(1)研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。

(2)研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载。

五、预习要求

阅读电力电子技术教材中有关三相半波整流电路的内容。

六、思考题

(1)如何确定三相触发脉冲的相序，主电路输出的三相相序能任意改变吗？

(2)根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路的最大输出电流？

七、实验方法

(1)DJK02和DJK02-1上的“触

专业综合实践题目

一、综合实践目的

1.熟悉使用MATLAB仿真软件的电力电子模块，掌握在该软件下原理图的绘制、调试、参数设置及仿真方法。

2.通过实践巩固掌握各种实验电路的接线方法、工作原理及不同负载条件下的仿真波形。

3.调试实验装置的参数，分析不同负载条件下的仿真波形，体会课本中理想条件下的波形与实践中实际参数下所得波形的异同，分析原因，以便对理论知识掌握的更加深刻透彻。

二、综合实践理论基础和核心内容

1.电力电子技术的理论知识及观测各种电量波形的方法是本次综合实践的理论基础。主要包括单相半波相控整流电路、单相桥式全控整流及有源逆变电路、三相桥式相控整流及有源逆变电路、直流斩波电路、单相交流调压电路等几种典型电路的接线原理，工作原理及不同负载条件下的波形分析。同时必须掌握在MATLAB软件中仿真电路、观测波形的方法，以便顺利完成实践的任务要求。

2．本次综合实践的核心内容是在使用MATLAB软件准确绘制各种原理图的基础上，调试、仿真电路，记录各种电量参数值，观测及分析不同负载条件下的仿真波形，对比电路中源参数变化而导致的波形变化，分析原因，在运用理论的同时巩固和升华理论。

三、综合实践具体内容和记录

1. 单相半波相控整流电路实验

1).分别绘制如图1、

作者：范兴荣

电力电子技术

第一部分

一、

电力电子技术的定义

电力电子技术是一门利用电力电子器件、电路理论和控制技术对电能进行处理、控制和变换的学科，是现代电子学的一个重要分支，也是电工技术的分支之一。

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。

二、电力电子技术的研究内容

电力电子技术的研究内容：

1、电力电子器件 2、变流技术 3、控制技术

或者说，电力电子技术的研究内容：电子学、电力学、控制理论

三、与其它学科的关系

1、与微电子学的关系

三个相同点： （1）都分为电子器件和电子电路两大分支，二者同根同源

（2）两类器件制造技术的理论基础相同； （3）制造工艺也基本相同。

两个不同点：

（1）应用目的不同——前者用于电力变换，后者用于信息处理； （2）工作状态不同——在微电子技术中，器件既可以处于放大状态，也可以处于开关状态；而在电力电子技术中为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态。

2、与电力学(电气工程)的关系

（1）电力电子技术广泛用于电气工程中；

（2）国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支； （3）电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个

西大题库,经典,赞一个,注意保密

电力电子技术试题填空（广西大学电气工程学院题库）

0000002、电子技术包括__信息电子技术__和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。

0000001、电力变换通常可分为：交流变直流、直流变直流、直流变交流和交流变交流。0000002、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在___开关__状态。当器件的工作频率较高时，___开关__损耗会成为主要的损耗。

0000001、电力变换通常分为四大类，即交流变直流、直流变直流、直流变交流、交流变交流。

0100004、过电压产生的原因操作过电压、雷击过电压，可采取RC过电压抑制电路、压敏电阻等措施进行保护。

0100002、请在空格内标出下面元件的简称：电力晶体管

GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的复合管。0100004、晶闸管对触发脉冲的要求是触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通、触发脉冲应有足够的幅度、触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额和应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。（可作简答题）0100003、多个晶闸管相并联

实 验 报 告

课程名称： 电力电子技术

指导教师： 戴永涛 班 级： 供配电142 姓 名： 覃俊杰、张凯琦、谢林宏 学 号：20140459、20142380、20140442 成绩评定： 指导教师签字：

2016 年 6 月 1 日

实验一、 单结晶体管触发电路

一、实验目的

(1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤与方法。

(3) 熟悉与掌握单结晶体管触发电路及其主要点的波形测量与分析。 二、实验所需挂挂箱及附件

序号 1 2 3 4 型 号 MEC01 电源控制屏 PAC14 晶闸管触发电路组件 PAC09A 交直流电源、变压器及二极管组件 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相交流电源”等模块 该挂箱包含“单结晶体管触发电路”等模块 该挂箱包含单相同步变压器等几个模块 自备 三

实 验 报 告

课程名称： 电力电子技术

指导教师： 戴永涛 班 级： 供配电142 姓 名： 覃俊杰、张凯琦、谢林宏 学 号：20140459、20142380、20140442 成绩评定： 指导教师签字：

2016 年 6 月 1 日

实验一、 单结晶体管触发电路

一、实验目的

(1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤与方法。

(3) 熟悉与掌握单结晶体管触发电路及其主要点的波形测量与分析。 二、实验所需挂挂箱及附件

序号 1 2 3 4 型 号 MEC01 电源控制屏 PAC14 晶闸管触发电路组件 PAC09A 交直流电源、变压器及二极管组件 双踪示波器 备 注 该控制屏包含“三相交流电源”等模块 该挂箱包含“单结晶体管触发电路”等模块 该挂箱包含单相同步变压器等几个模块 自备 三