工厂供电课程设计---基于MATLAB的电力电子系统仿真

1、 课题名称：基于 MATLAB 的电力电子系统仿真 （一一） 交流交流.直流变流器直流变流器 交流-直流变流器又称整流器、AC-DC 变流器，其作用是将交流 电转变为直流电，一般也称整流，并且在整流的同时还对直流电压电 流进行调节，以符合用电设备的要求。常用的整流器有单相和兰相整 流器，从控制角度区分，有不控、半控和全控整流电路之分，从输出 直流的波形来区分，又有半波和全波整流之分。二极管、晶闸管是常 用的整流器件， 现在采用全控型器件的 PWM 方式整流器也越来越多。 整流电路的仿真可以用 powersys 模型库中的二极管和晶闸管等模 块来构建，对三相整流电路模型库中有 6-pulse d

2、iode bridge 、 6-pulse thyristorbridge 、 universal bridge 等模块可以调用， 使用这些模块可以使仿真更方便。 复杂的大功率多相整流器可以在三 相桥的基础上构建。 这里主要介绍常用的单相和三相的相控整流电路 的仿真。 1. 1 单相桥式全控整流电路仿真 单相桥式全控整流电路如图 1-1 所示，电路由交流电源 U 1 、 整流变压器 T、 晶闸管 VT1 - VT4 、 负载电阻 R 以及触发电路组成。 在变压器二次电压的的正半周触发晶闸管 VT1 和 VT3，在剧的负半 周触发晶闸管 VT2 和 VT4 ， 在负载上可 以得到方向不变的 直流

3、电， 改变晶闸管 的控制角可以调节 输出直流电压和电 流的大小。 该电路的 仿真过程可以分为建立仿真模型(或称为绘制仿真电路)， 设置模型参 数和观测仿真结果 图 1-1 单相桥式全控整流原理电路 等几个主要阶段，现分步叙述如下。 1.建立仿真模型 (1)首先建立一个仿真模型的新文件。在 MATLAB 的菜单栏上点 击 File ，选择 New ，再在弹出菜单中选择 Model ，这时出现一个 空白的仿真平台，在这平台上可以绘制电路的仿真模型。 同时也可以 在 File 菜单下给文件命名，在本例的文件名为 rectifierl 。 (2) 提取电路元器件模块。 在仿真模型窗口的菜单栏上点击圄图

4、 标调出模型库浏览器，在模型库中提取适合的模块放到仿真平台上 (见图 1-2) 。组成单相桥式整流电路的主要元器件有交流电源、晶 闸管、 RLC 负载等，提取元器件模块的路径见表 1-1 。 表 1-1 元器件名称及路径 图 1-2 提取整流电路元器件 (3)将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成仿真电 路。首先将元器件移动到合适的位置，将光标箭头指向需移动的元器 件，按住鼠标左键将元器件移动到指定位置。单相桥需要 4 个晶闸 管模块， 这可以使用模块的复制办法，以鼠标左键单击晶闸管模型图 标，模型图标的四角出现四个小黑块(.)，表明该模块已被选中，这 时同时按住键盘中的 Ctrl 键以及鼠标的左键， 移动鼠标则可以将晶 闸管模块复制到其他位置。 同时点击元器件模块的名称可以修改模块 的名称，如将 thyristor 改名为 VT1 等。 连接模块只需要以光标移向模块的输出端， 以左键点住并移动鼠 标即可拖拉出一条连线，将连线拉到另一元器件的输入端，松开鼠标 即完成一条接线。在本例中，需要将电源 AC 的输出端和晶闸管模块 VT4 的输出端 k ，同时连接晶闸管模