電力電子仿真實(shí)驗(yàn)2

1、沈陽工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單項(xiàng)交流調(diào)壓器仿真實(shí)驗(yàn) 學(xué)院：電氣工程學(xué)院 班級(jí)：自動(dòng)化1301班 學(xué)號(hào)：130302118 學(xué)號(hào)：130302113 姓名：黃青云 姓名：曹凱 日期：2015年12月12日單項(xiàng)交流調(diào)壓器MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉Matlab仿真軟件和Simulink模塊庫2. 掌握單相交流調(diào)壓器的工作原理、工作情況和工作波形。電路的工作原理把兩個(gè)晶閘管并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，通過對(duì)晶閘管的控制就可以控制交流電力，稱為交流調(diào)壓電路。這種電路不會(huì)改變交流電的頻率。在每半個(gè)周波內(nèi)通過對(duì)晶閘管開通相位的控制，可以方便得調(diào)節(jié)調(diào)壓電路輸出電壓的有效值。由晶閘管控制的單相交流調(diào)壓電路如圖

2、所示，反并聯(lián)連接的晶閘管和組成了交流雙向開關(guān),在交流輸入電壓的正半周，導(dǎo)通，在交流輸入電壓的負(fù)半周，導(dǎo)通，控制晶閘管的導(dǎo)通時(shí)刻，可以調(diào)節(jié)負(fù)載兩端的電壓。圖1單相交流調(diào)壓電路圖1 具體電路設(shè)計(jì)1.1 主電路主電路模塊為兩個(gè)反并聯(lián)的晶閘管，由分支電路組成，分支電路的和端分別是晶閘管雙向開關(guān)的輸入和輸出端，g1和g2分別是晶閘管和的觸發(fā)端，m端用于觀測(cè)晶閘管兩端的電壓和電流。圖主電路圖1.2 觸發(fā)電路1.2.1 基于imulink的仿真模型交流調(diào)壓器的觸發(fā)電路（pulse1,2）由同步、鋸齒波形成合移相控制等環(huán)節(jié)組成。電路的輸入ut是同步電壓輸入端，同步電壓經(jīng)延遲（Relay）環(huán)節(jié)產(chǎn)生與同步電壓正半

3、周等寬的方波，該方波經(jīng)斜率設(shè)定（Rate Limiter）產(chǎn)生鋸齒波，鋸齒波與移相控制電壓（輸入端ct）疊加，調(diào)節(jié)鋸齒波的過零點(diǎn)，再經(jīng)延遲(Relay1),產(chǎn)生前沿可調(diào)、后沿固定的晶閘管觸發(fā)脈沖。觸發(fā)電路各部分的輸入波形如圖所示。波形從上至下分別為：同步信號(hào)、等寬方波、鋸齒波、疊加移相控疊信號(hào)和觸發(fā)脈沖，觸發(fā)電路的下半部分用于產(chǎn)生負(fù)半周晶閘管的觸發(fā)脈沖。圖觸發(fā)電路基于imulink的仿真模型圖1.3總電路圖單相交流調(diào)壓器的主電路圖仿真模型由交流電源、反并聯(lián)晶閘管模塊，、觸發(fā)模塊pulse，2、阻感負(fù)載和觀測(cè)示波器組成。2 模擬仿真2.1 仿真要求(1) 觀察觸發(fā)電路的輸出波形(2)觀察交流調(diào)壓

4、器在和兩種情況下輸出電壓和電流的波形。移相控制電壓Uct可在10V之間任意調(diào)節(jié)。(3) 觀察當(dāng)60、90、180三種情況下輸出電壓和電流的波形。2.2 模塊與仿真參數(shù)設(shè)置按照以上要求繪制交流調(diào)壓器仿真模型后，按照以下表格設(shè)置模塊參數(shù)。設(shè)置仿真參數(shù)：仿真時(shí)間0.06s，仿真算法ode15s。表交流調(diào)壓器主要參數(shù)設(shè)置模塊參數(shù)設(shè)置電源uin220V50HzRelay、Relay2Switch on pointepsSwitch off pointepsOutput when on10Output when off0Rate Limiter、Rate Limiter1Rising slew rate1

5、000Fallingslew rate-1e8Relay1、Relay3Switch on pointepsSwitch off pointepsOutput when on1Output when off0RLResistance1Inductance0.013 仿真結(jié)果分析3.1觸發(fā)電路仿真圖10 觸發(fā)電路輸出波形啟動(dòng)仿真，仿真結(jié)果如圖所示。波形從上至下分別為：同步信號(hào)、等寬方波、鋸齒波、疊加移相控疊信號(hào)和觸發(fā)脈沖，觸發(fā)電路的下半部分用于產(chǎn)生負(fù)半周晶閘管的觸發(fā)脈沖。3.2 當(dāng)ct、的仿真3.2.1 Uct=5V電壓波形電流波形3.2.2 Uct=2V電壓波形電流波形7.總結(jié)單相交流調(diào)壓器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全部完成，能按預(yù)期的效果進(jìn)行調(diào)壓功能。在單相交流調(diào)壓器系統(tǒng)的3個(gè)