单相桥式不可控整流-逆变电路.doc

JIU JIANG UNIVERSITY 电力电子技术 课程设计 题 目 单相桥式不可控整流-逆变电路 院 系 电子工程学院 专 业 自动化 姓 名 曾志成 黄家平 年 级 A1031 指导教师 张波 2013年 6月 摘 要 随着科学技术的不断进步，电气工程与自动化技术正以另人瞩目的发展速度，改变着我国工业的整体面貌。同时对社会的生产方式，人们的生活方式和思想观念也产生了重大的影响，并在现代化建设中发挥着越来越重要的作用。随着与信息科学，计算机科学和能源科学等相关科学的交叉融合，它正向智能化，网络化和集成化的方向发展。电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术(整流，逆变，斩波，变频，变相等)两个分支。 现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。 电力电子技术的应用十分广，包括：一般工业，交通运输，电力系统，通信系统，计算机系统，新能源系统等，在家用领域更是明显！ 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，经过不断扩展已经成为包含通信电气工程优化控制等诸多领域的科学计算软件，，可以用于电力电子电路和电力拖动控制系统的仿真。 关键词：电力电子技术；MATLAB；计算机仿真 目 录 1. 设计的任务 4 1.1 设计的目的 4 1.2 设计的任务 4 2．电力电子技术与MATLAB 4 2．1 电力电子技术基本概念 4 2．2 电力电子技术的基本应用 5 2．3 电力电子技术MATLAB实践的特点 5 2. 4 MATLAB(simulink)简介与使用 6 2.4.1 MATLAB(simulink)简介 6 2.4.2 MATLAB(simulink)的基本使用 7 3. 单相桥式不可控整流-逆变电路的原理 7 3.1 单相桥式不可控整流原理 7 3.2 单相桥式PWM逆变电路及其控制方法 9 4．单相桥式不可控整流逆变电路的仿真模型的建立 12 4．1单相桥式不可控整流逆变电路的仿真模型 12 4.2仿真模型使用模块提取及其参数设置 12 4.2.1 各模块的提取与使用 12 4.2.2 各模块参数的设置 13 5. 本设计仿真的分析与结论 16 5.1 仿真分析 16 5.2 仿真的结论 19 参考文献 20 致谢 21 1. 设计的任务 1.1 设计的目的 通过一学期的对《电力电子技术》的学习，我对电力电子中的基本电路如整流电路、逆变电路、DC/DC变换电路、交流电力控制电路等的工作原理及分析方法都有了比较深入的认识；对保护电路及电力电子器件的缓冲电路也了解了一些；也认识到了电力电子技术在当今社会各方面的广泛应用。但是，仅仅了解了书本上的理论知识而不会把它们应用到实际中去，这不能叫真正掌握了一门技术。只有学以致用、在实践中检验理论的正确性，才是学习的好方法。 随着实际应用中对电能的质量要求越来越高，对电能进行变换就显得非常必要。本文中所设计单相不可控控整流逆变电路正是在实际中应用非常广泛的一种电路，主要用于需要小功率的单相中频加热与机械零件淬火装置等。对这个电路的设计，既可以帮助我巩固已经学过的电力电子技术的各方面的知识，也可以让我了解到在设计整个电力电子装置中所要面临的各种问题，并且可以在前人总结的经典电路的基础上实现一些小的创新。我相信，通过这次课程设计，一定可以锻炼我的思维能力和分析能力，对实践能力的提高也会有所帮助。 1.2 设计的任务 本设计的目的就是，设计一个单相整流-逆变电路，将单相50交流电源经过单相不可控整流环节，进行LC滤波之后作为中间直流环节，再进入PWM逆变，又一次经过LC滤波之后，连接到需要不同于50HZ的交流单相负载。实现不同频率的要求的电能系统。万用表检测不控整流桥与逆变桥的电力电子元件的电压与电流，示波器还检测出负载电压波形。 2．电力电子技术与MATLAB 2．1 电力电子技术基本概念 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）