电力电子技术高锋阳电子课件第7章节电力电子技术的仿真.ppt

7.5.4 交流-交流变换电路 图7- 44带阻感负载单相交流调压电路仿真波形 (a)α=0°(b)α=90° (a) (b) 7.5.4 交流-交流变换电路 三相交流调压电路的仿真 根据三相联结形式不同，三相交流调压电路具有多种形式，这里介绍星形联结的三相交流调压电路，仿真模型如图7-45所示。 图7- 45 星形联结的三相交流调压电路仿真模型 7.5.4 交流-交流变换电路 图7- 46 不同α时负载a相相电压仿真波形 (a)α=30°(b)α=60°(c)α=120° (a) (b) (c) 7.5.4 交流-交流变换电路 交-交变频电路的仿真 图7- 47 单相交-交变频电路仿真模型 图7- 48 单相交-交变频电路仿真波形 本章小结 在电力电子变换装置和控制系统的设计过程中，搭建系统的仿真原理模型并对其仿真是一个非常重要的环节。在仿真的工程之中，通过合理的设置参数，优化系统的性能，得到与实际工程应用中最为相近的系统模型，这是仿真的目的所在，也是其价值之所在。本章在MATLAB/Simulink的基础上进行电力电子变换电路的仿真，运用现代仿真技术研究和比较各种电力电子变流电路。采用 MATLAB 对电力电子电路流电路进行仿真研究，建立仿真模型提取电路元器件模块，将电路元器件按原理图连接起来组成仿真电路，设置模型参数，模型进行仿真。对各种电力电子变换电路进行研究比较。 7.5 电力电子变换电路的仿真 所谓电力电子电路，就是以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关技术对电能实现变换和控制的装置。电力电子电路的种类很多，一般可以分为4类：直流-直流(DC-DC)电路、直流-交流(DC-AC)电路、交流-直流(AC-DC)电路和交流-交流(AC-AC)电路。 MATLAB/Smiulink/SimPowewrSystems模型库中包含了常用的电力电子器件模型和整流、逆变电路模型以及相应的驱动模块，使用这些模块构建和编辑电力电子电路并仿真是很方便的。本节应用一些典型的电力电子电路的仿真实例，说明一些常用典型模块的使用方法和参数设置意义和方法。 7.5 电力电子变换电路的仿真 7.5.1 交流-直流变换电路的仿真 7.5.2 直流-直流变换电路 7.5.3 直流-交流变换电路 7.5.4 交流-交流变换电路 7.5.1 交流-直流变换电路的仿真 单相桥式全控整流电路 单相桥式全控整流电路如图7-20所示。 图7- 20 单相桥式全控整流电路 步骤 打开Simulink仿真平台，建立model仿真平台。 提取电路元件模块。调出模型库浏览器Simulink Library Browser，在模型库中逐级打开子模型裤，选取适合的模块，将其拖到仿真平台上。组成单相桥式整流电路的主要器件有交流电源、晶闸管、RLC负载等。 将电路元器件模块按单相整流电路原理连接起来组成仿真电路。并且按照原电路图结构修改器件模块的名称。在Simulink模型库中没有专业的单相桥式整流电路的触发模块，这里使用了两个脉冲信号来产生晶闸管VT1、 VT4和VT2、VT3的触发脉冲。 步骤 设置模块参数 交流电压源AC，电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0°。在电压设置中要求输入的是电压峰值，所以在该栏键入200*sqrt(2)，如图7-21(a)所示。 图7- 21 交流电源、变压器和负载参数设置对话框 (a)交流电源 步骤 变压器参数如图7-21(b)所示，一次电压有效值为220V，二次电压有效值为100V。 晶闸管VT1~VT4直接使用了模型的默认参数，也可以另外设置。 图7- 21 交流电源、变压器和负载参数设置对话框 (b)变压器 步骤 负载RLC的参数设置，双击模块弹出对话框见图7-21(c)，在对话框第一栏Branch type中有多种选择。 图7- 21 交流电源、变压器和负载参数设置对话框 (c)负载 步骤 触发脉冲设置 Trig14：周期（period, s）＝0.02；脉冲宽度（pulse width, % of period）＝2；滞后相位（phase delay, s）=(α/360)×0.02（α为触发角，单位为角度） Trig23：周期（period, s）＝0.02 ；脉冲宽度（pulse width, % of period）＝2；滞后相位（phase delay, s）=0.01+(α/360)×0.02（α为触发角，单位为角度） 以α=45°为例，Trig14滞后相位=(45/360)×0.02=0.0025，Trig23滞后相位=0.01+(45/360)×0.02=0.0