电力电子的matlab仿真实验指导书.docx

“电力电子”仿真实验指引书MT1.B仿真实验重要是在Simulink环境下B进行B¾.Simulink是运营在MAT1.AB环境下，用于建模、仿真和分析动态系统B软件包。它支持连续、离散及两者混合0线性和非线性系统。由于它具有直观、以便、灵活的特点，已经在学术界、工业界的建模及动态系统仿真领域中得到广泛的应用。Simulink提供的图形顾客界面可使用鼠标的拖放操作来创建模型。Simulink自身涉及sourcessinks、Discretemath>Nonlinear和continuous等模块库。实验重要使用Sinks、Sources、SignaIS&System和PoWerSyStemBlockset这四个模块库中的某些模块搭建电力电子课程中B¾典型电路进行仿真。在搭建成功的电路中使用scope显示模块显示仿真0波形、验证电路原理分析成果。这些典型电路涉及：D单相半波可控整流电路（阻性负载和阻感负载）2）单相全控桥式整流电路（阻性负载和阻感负载）3）三相全控桥式整流电路（双窄脉冲阻性负载和双窄脉冲阻感负载）4）降压斩波电路、升压斩波电路5）三相半波逆变电路、三相全波逆变电路。一、Inatlab、SimUlink基本操作多数学生在做这个实验是时候也许是第一次使用matlab中0Simulink来仿真，因此下面一方面简介一下实验中要掌握得0某些基本操作（编写实验指引书时所使用0matlab6.1版本）。若实验过程中使用matlab0版本不同这些基本操作也许会略有不同。图OTmatlab启动界面matlab的启动界面如图OT所示，点击matIab左上方快捷键警就可以进入simulink程序界面（在界面右侧0CommandWindow中输入simulink命令回车或者在1.aunchPad窗口中点击simulink子菜单中1.ibraryBrowser都可以进入SimUlink程序界面）如图0-2所示。SimulinkContinuousDiscreteFunctions&TablesMathNonlinearSignals&SystemsSinksSourcesSubsystems组维组空也组空期0；CDMAReferenceBlocksetCommunicationsBlocksetContinuousDiscreteIDOUbIedickthisicontoCIPenthe1CMath1.新建空白的模块编辑窗口在SinnJIink程序界面中点击FilQNewXlodel（快捷键Ctrl+n）,就可以新建种空白的模型编辑窗口，然后从模块库窗口中选择合适B¾元件。在模块编辑窗口中绘制出要仿真的系统B¾整个模型（只需将所选模块库中的模块拖入模块编辑窗口即可进行电路搭建）。整个电路搭建完毕，各参数设定后，点击StartSimulation就可进行运营仿真电路。通过示波器显示实验波形。2.对模块的基本操作（1）调节模块大小若要调节模块编辑窗口中模块的大小，先选中模块,模块四角浮现了小方块。单击一种角上的小方块，并按住鼠标，拖拽鼠标。此时的鼠标指针变化了形状，并浮现了虚线方框以显示调节后的大小。放开鼠标键，则模块的图标将按照虚线框区J大小显示。（2）旋转模块若要对模块进行旋转操作，可以先选中模块，然后选择菜单命令Format>Rotateblock,模块将按顺时针方向旋转90度；选择Format>Flipblock,模块将旋转180度。（3）模块的内部复制在建模过程中，经常会用到模块日勺内部复制。例如，假如已经调节了一种模块的大小，并且还需要多种同样的模块，在这种状况下并不需要从模块库中一种一种的拖过来，在一种个的调节大小。这是继需要使用模块的内部复制。进行模块的内部复制，要先按住CtrI键，再单击模块。拖拽模块的附件到合适的位置,放开鼠标键，则模块就完毕了内部复制。（4）删除模块删除模块有三种措施：a.选中模块然后按下Delete键；b.选中模块然后选择Edit>Clear命令；c.用鼠标右键选择模块，选择所浮现0菜单中0¾cut命令；可以将模块删去并保存到剪贴板中。3.电力电子仿真实验常用模块库简介仿真实验需要从各模块库中选择出电路所需的模块，然后使用该模块在模块编辑窗口中搭建所需仿真电路。电力电子仿真实验所需要的模块大都存在于如下模块库中。输出池模块（SinkS）此模块库涉及仿真成果0多种输出措施如直接显示、示波器、x-y坐标图及返回matIab工作空间等措施。对于电力电子仿真实验重要是使用这个模块库中的示波器来显示实验成果。对于sources模块库实验重要是使用其中脉冲发生器等模块。对于SignaIS&SyStem模块库实验重要是使用其中的信号合成器和信号分解器。电气系统模块（PowerSystemBlockset）o可以精确而迅速0对电路以及复杂0电气系统进行仿真。电气系统模块库运营在SinIUIink环境下，它涉及电力电子、电气传动以及电路中常用的基本元件的模型。因此，用MAT1.AB实现对电力电子系统仿真非常的以便、快捷和精确。二、采用SiInUIink仿真措施及环节在新建B¾模块编辑窗口中空白处点击右键，选择SimUlinkParanIeterS后SinIUIink就可以显示出SimUlinkParanIeterS对话框，如图03所示:图0-3仿真参数设立对话框其中SoIVer选项页可设立仿真开始和终结时间；选择积分器并指定有关参数关的某些选项。仿真参数设立好并且选择了积分器后.单击Ok按钮使参数应用到模型中，这样就为仿真做好了准备。通过StartSimUlatiOn命令就可以开始仿真了。注意：开始仿真前模型窗口必须处在激活状态。选择StOPSimUlation命令可终结仿真。实验一：晶闸管单相半波、全控桥式整流电路虚拟仿真一、实验目的：1.学会使用运营于matlab环境下Sinmlink中的多种模块进行电力电子整流电路0¾仿真。2 .通过实验进一步熟悉晶闸管的特性。3 .掌握单相半波、全控桥式整流电路B工作原理。4 .观测实验波形，验证明验成果。二、预习内容：1 .matlab0基本操作，simulink中各模块欧|作用（由于simulink里边涉及的模块非常多，在这里只规定熟悉本实验所使用的几种模块库，重要有：Sinks>SOUrCeS和PoWersystemblockset中欧J模块）。2 .单相半波整流电路（阻性负载和阻感负载）的电路图和工作原理，分析电路中的多种电压电流波形。3 .单相全控桥式整流电路（阻性负载和阻感负载）的电路图和工作原理，分析电路中的多种波形。二、实验内容：1、基本参数与设立进入新建的I模块编辑窗口0SimulinkParameters对话框如图IT所示，起图IT新建的!模块编辑窗口的JSinlUIinkParanIeterS对话框始时间和终结时间需根据自己选定的电路频率设定（频率为50HZ时，建议设定Start=O,Stoptime=O.09）0再将TyPe中日勺OcIe45Dormand-PrinCe改选为odel5sstiffNDF1.其她参数不变。2、模块基本参数设立从模块库中选择搭建电路所需要B¾模块，将其拖入模块编辑窗口，双击该模块就会浮现BlOCkParanIeterS对话框，在这里可修改模块B¾某些基本参数。例如：在半波整流电路中使用0晶闸管（在阻感负载0¾时候需使用DetailedThyristor）双击该晶闸管模块就会浮现其参数对话框，将其中参数改为图2中所示的数值:blockParameters:DegUedThyrytorDetai1.TlyristorGvslc)Q1.iniC)DetailedmodeXo£TRy-三t,oxxpa_d工。工wiRscs*xe三RCsxvbbox*ci>>cxit.Xxtox-三t,at,ct.KcTKjcri三o-mod«lh=0xIxi七。RXtol*sict,xtcck6。G)0xdixtdct.xcqQ1oxi).Fo-most.3%pplicioxts£hointoXnqixdctxtcesXo¾ldb>setto工er。.Ixio££-st.aiteth。DetailedTRyTiMtora三«lxiImped1.oxtce.Bast,auu112rduyiscHiaxr<dwHaxtTqisIar七haxt>KoimvXtionstepsizeP¾rameterMRcsisaxtceRoxtCOhmN)工Xld1.UUtlatUoJ1.oxt(M)1°FoirwajrdvoXlaceV£(V)O.81.tcRixeCixrfexttXXCA)l°iTWrn-O££timeTq(三)l<-6InitialcurrentTc（八）lSztubb«rreststanceRs(Ohms)I100OSxtubbercapacitaxceCsOF)|xxt£IOKCr>ce1f1.p-y图厂2修改模块的某些基本参数修改后继续搭建电路，如修改晶闸管参数同样按照电路规定修改脉冲发生器，电源等模块0频率，幅值等参数。晶闸管端口g接触发脉冲。3、触发脉冲产生模块的参数设立脉冲产生模块选择Simulink下Sources模块库中BPulseGenerator0参数设立如图1-3所示：其中Amplirude为幅值；Period为周期；PulseWidth为占空比；PhaSeDeIay为延迟时间由触发角决定，如图1-3,触发角为60度时，延迟时间为:(60/360)*(1/50)秒(此时周期为1/50秒)。图3脉冲产生模块参数选择4、示波器的使用示波器为SinkS模块库中B¾SCoPa。将其拖入模块编辑窗口,双击该模块，会浮现如图1-4所示的对话框：在此对话框中可以显示仿真实验的最后波形。如使用同一种示波器显示几种不同的波形，就需要修改示波器的参数使其输入数增长（一般默认的输入端口只有一种）。图1-4SinkS模块库中的示波器窗口点击图1-4左上的图I图标，会浮现下边图1-5的参数设定窗口，将其中的Numberofaxes修改为所需要的!输入窗口个数，按Ok后示波器显示窗口就会变成如图1-6所示0形式：（假设需要的输入窗口的个数为5）图1-5示波器参数设定窗口图1-6修改为所需要的多种输入窗口仿真的波形会在示波器上显示。若只能看到部分仿真波形，点击逸图标，即可显示所有波形（若所有波形小，可点击放大按钮对波形进行放大）。5、MUX和DemUX欢J使用：（Mux和DenlUX均在Simulink下的Signals&Systems模块库中。）Mux：（矢量合成单元）它是一种多输入端，单输出端的矢量合成单元，在本实验中0重要作用是，将不同日勺波形输入与MUXB多输入端相连，MUX0输出端与示波器一种输入相连，这样就可以在显示窗口B一种显示框内同步显示多种输入的波形，以便波形的比较。DenIUX：（矢量分解单元）它与MUX的作用相反，是一种单输入多输出，将本来在一起的波形分别在不同显示框内显示。在本实验中的作用重要是将晶闸管m端所输出晶闸管上所加电压波形和通过晶闸管B¾电流波形分开显示。6、例：使用matlab仿真单相半控桥式整流电路（阻性负载）所搭建0¾主电路和测量电路如图1-7所示。实验成果如示波器所示波形。图1-7用11atlab仿真单相半控桥式整流电路（阻性负载）搭建的主电路和测量电路7、负载的选择实验规定使用阻性负载或阻感负载。Simulink中的J负载在PowerSystemBloCkSet模块库的EIementS中即SerieSR1.C1.oad将其拖入模块编辑窗口，双击该模块浮现如图1-8所式B¾对话框:图1-8修改P,Q1.,QC设定负载的R,1.,C值修改其中P,Q1.,QCB¾值即可设定负载B¾R,1.,C值。由参数设定可得阻性负载或阻感负载。8、整流电路仿真（1）单相半波整流（规定分别搭建阻性负载和阻感负载电路）1）根据半波整流电路的具体构造，从模块库中选择相应的模块搭建仿真整流电路。（规定分别搭建阻性负载，和阻感负载电路）晶闸管使用DetailedThyristor参数设立如图二所示。2）按照前文所述设立仿真0¾起始和终结时间，及各个模块0¾参数。3）选定交流电源模块，（再POWCrSystemBlockset中欧IEleCtriealSoUrCeS模块库中）并设定交流电源模块的峰值，频率，相角和延迟时间（一般将相角和延迟时间均设为零）。4）根据交流电源的频率设定触发模块的频率、幅值和触发角。触发方波可使用Simulink下Sources模块库中日勺PulseGenerator双击该模块可设立出发脉冲0幅值，周期，占空比，延迟时间（延迟时间与触发角有关，可参照前面实验内容3中所述）5）规定在示波器上显示波形：a.整流前电压波形、触发方波波形。b.整流前电压波形、晶闸管中B¾电流波形。c.整流前电压波形、整流后负载电压波形。d.晶闸管上所加电压波形。e.负载上的电流波形。注：A.上边一组中有两个波形0必须用矢量合成器放在同一种示波器窗口，这样做以便波形的比较，可以加深对电路功能的理解。B.从晶闸管的m引脚处所引出的波形时晶闸管电压和晶闸管电流波形，可通过矢量分解器Demax将其分解。再用矢量合成器max组和成上边a-e五组测量波形。（2）单相全控桥式整流电路（规定分别搭建阻性负载和阻感负载电路）1）根据单相全控桥式整流电路0具体构造，从模块库中选择相应0模块搭建仿真整流电路。（规定分别搭建阻性负载，和阻感负载电路）晶闸管使用Thyristor参数的!设立如图1-9所示：2）设立仿真的起始和终结时间，及各个模块的参数。3）选定交流电源模块，并设定交流电源模块的峰值，频率，相角和延迟时间（一般将相角和延迟时间均设为零）。4）根据交流电源0频率分别设定两个触发模块0频率、幅值和触发角。（参考实验内容3中所述），桥式整流电路需要两个脉冲产生器，分别用来触发1、4和2、3晶闸管，两个脉冲产生其延迟角度相差180度。）图1-9晶闸管使用Thyristor参数的设立5）规定在示波器上显示波形：a.整流前电压波形；1、4晶闸管触发方波波形。b.整流前电压波形；2、3晶闸管触发方波波形。c.整流前电压波形；1、4晶闸管0电流波形。d.整流前电压波形；2、3晶闸管0¾电流波形。e.整流前电压波形；1、4晶闸管所加电压波形。f.整流前电压波形；整流后负载电压波形。g.整流前电压波形；整流后负载电流波形。注：同组的两个波形B¾必须用矢量合成器放在同一种示波器窗口三、注意事项:1实验前应浏览SinksSourcesSignals&System和PowerSystemBlockset等模块库，找到电路搭建需要的各个模块。由于模块的输入输出端和信号线都是有方向的，因此在连接电路时若需将同向的信号线相连，可使用PowerSystemBlocksetFl¾connectors中欧I1.connector或TCOnneetor变化信号线方向连接电路。2、在使用matlab进行仿真0¾时候，电路中各模块参数设立非常重要因此要按照规定仔细设立各模块0参数。3、触发脉冲参数的设立应与电源的参数相相应。4、阻性负载与阻感负载可通过设立负载中R,1.,Q参数实现四、讨论思考题：1、单相、半波整流中阻性负载和阻感负载整流后的波形有何不同？因素是什么？2、与单相半波整流相比单相全控桥式整流电路B¾长处和缺陷是什么？实验二：晶闸管三相全控桥式整流电路虚拟仿真一、实验目1 .学会使用Simulink中的模块进行三相半控、全控桥式整流电路的仿真。2 .通过实验学会Simulink中子模块的建立和封装。3 .熟悉晶闸管0特性，掌握三相全控桥式整流电路的工作原理。（注：本实验是双窄脉冲触发、分别在阻性负载和阻感负载时B¾三相全控整流电路。）4 .观测实验波形，验证明验成果。二、预习内容：1 .三相全控桥式整流电路（双窄脉冲触发、阻性负载和阻感负载）的电路图和工作原理，触发电路B触发波形，分析电路中B¾多种波形。2 .Simulink中子模块B¾封装技术。三、实验内容：1.Simulink中子模块0¾构造和封装在实际仿真中，要仿真的模型也许比较复杂，这就需要将整个模型分解成若干个子模块。此外假如某类子模块在仿真中经常使用，则顾客可以自己将构造出的子模块封装呈长用模块，以备后用。本实验需要构造一种可以测量三相电源相电压和线电压的电压表的子模块，以及一种双窄脉冲触发子模块。(1)电压表子模块的构造一方面使用一般电压表构成三相电源相电压与线电压的J测量电路，如图2-1所VMofuaV-VMofub.V-VMotucMux图2-1用般电压表构成三相电源相电压与线电压H勺测量电路选中要封装的区域(也就是图2-1所示的电路)，选择Edit窗口中的CreateSUbSyStem菜单，这可以由选定B模块和连接关系构造出子系统，如图2-2所示:Subsystem图2-2封装好的三相电源相电压与线电压的测量子模块Ini、In2、In3分别接三相电源的a、b、C相，这由测量电路可知此子模块的OUtl输出为三相电源的相电压，0ut2输出为三相电源的线电压。这样就构造出了三相电源B¾相电压和线电压B¾测量子模块。(2)双窄脉冲触发子模块B¾建立和封装习惯上但愿三相全控桥的J六个晶闸管触发0顺序是VT1->VT2->VT3-VT4-*VT5->VT6,因此，晶闸管按如图所示编号。由于三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，才干形成导电回路，其中一种晶闸管是共阴极组日勺，另一种是共阳极组的。晶闸管全控桥0¾连接顺序如图2-3所示有关触发脉冲的相位，共阴极组的VT1、VT3和VT5之间应互差120度；共阳极的VT4、VT6和VT2之间亦互差120度。接在同一相的两管，如VTl与VT4、VT3与VT6、VT5与VT2之间则互差180度。为了保证整流桥通电后共阴极组和共阳极组各有一只晶闸管导电，或者由于电流断续后能再次导通，必须对两组中应导通0¾两个晶闸管同步加上触发脉冲。为此，可采用两种措施：一种是使每个触发脉冲0宽度不小于60度（一般取80度一100度），称为宽脉冲触发；另一种是在触发某一只晶闸管的同步给前一只晶闸管补发一种脉冲，相称于用两个窄脉冲等效替代不小于60度的宽脉冲,称为双窄脉冲触发。如图2-4所示，将两个与交流电源频率相似B¾B两个相角差为60度的触发脉冲信号相或就可以得到相角间隔为60度的双窄触发脉冲。图2-4相角间隔为60度的双窄触发脉冲因此三相桥式全控整流电路的双窄脉冲触发电路采用可如图2-5所示09电路构造:Mux图2-5三相桥式全控整流电路的双窄脉冲触发电路模块其中触发电路B¾电路图及各pulsegenerator参数设立如下：Pulse:Amplitude=a(V),Period=IZf(三),PulseWidth=2%,Phasedelay=(alpha+30)(360*f);Pulsel:Amplitude=a(V),Period=lf(三),PulseWidth=2%,Phasedelay=(alpha+30+60)/(360*f).Pulse2:Amplitude=a(V),Period=lf(三),PulseWidth=2%,Phasedelay=(alpha+30+60*2)/(360*f).Pulse3:Amplitude=a(V),Period=lf(三),PulseWidth=2%,Phasedelay=(alpha+30+60*3)/(360*f);Pulse4:mplitude=a(V),Period=lf(三),PulseWidth=2%,Phasedelay=(alpha+30+60*4)/(360*f).Pulse5:Amplitude=a(V),Period=lf(三),PulseWidth=2%,Phasedelay=(alpha+30+60*5)/(360*f).其中f为频率，a为幅值，alpha为相对于自然换相点的触发角。她们的设立可以通过对子模块的封装来实现。选择（左键单击）已经创建的子模块，在选择Edit中B¾EditMask菜单项（或者直接用鼠标右键点击所创建0¾子模块选择EditMask）,将打开一种对话框如图2-6所示，点击对话框中卧JInitialiZation标签，打开的窗口。图2-6点击Add即可在对话框中把f,a,alpha设立为可变参数。即“Controltype”项选择edit,即代表此参数为可变参数；"Prompt”项填写变量名称；“Variable”项代表被控变量。如图2-7所示已经添加了幅值变量a,正在添加频率变量f。同理可以在上边再加入变量alpha触发角（度）0图2-7添加幅值变量a和正在添加频率变量f将三个参数设立完毕后，关闭此对话框，即结束了对触发脉冲模块的构建和封装。双击该模块即可对触发脉冲进行设立了，如图2-8所示。图2-8对触发脉冲进行设立的对话框若需要查看或者修改子模块电路，可以在该子模块上点击鼠标右键，选择1.ookundermask项即可显示子模块电路也可以对显示0电路进行修改。2 .三相电源三相电源用三个交流电源构成，将她们的负极相连并与地相连。修改每个交流电源模块B参数，Peakamplitude(V)：均为311；Phase(deg)：分别相差120度既0,-120,120；Frequency(Hz)：50；Sampletime均为0。3 .SeIeCtor模块B使用由封装好的脉冲产生子模块出来B¾脉冲是六个双窄触发脉冲，因此不能直接用于触发晶闸管。在此使用Selector从六个触发脉冲中分别选出触发共阴极组和触发共阳极组晶闸管0触发脉冲。(SeIeetOr模块在simulink中的Signals&Systems模块库中)Selector可以对输入的矢量或矩阵进行选择和排序。在这里她可以对脉冲产生子模块所述出的脉冲进行选择和排序。其参数设立如下：对于共阴极组：将SelectorB¾输出通过Demax分解分别用于触发共阴极组B¾各个晶闸管。对于共阳极组SelectorB参数设立只需将上边参数设立窗口中Elements的参数改为264即可，同样选择后的信号需经DenlaX分解才干用来触发相应0晶闸管。4 .三相桥式全控整流电路仿真(阻性负载)(1)根据三相桥式整流电路的具体构造，从模块库中选择相应的模块搭建仿真整流电路。晶闸管使用ThyriSto参数设立使用默认设立。(2)按照实验内容中第1项所述，建立三相电压测量子模块和触发脉冲模块，并应用于整流电路。(3)设立仿真B¾起始和终结时间。(参见实验一)(4)选定自己所需的交流频率(一般选50Hz),并设定交流电源模块B¾幅值，频率，相角和延迟时间(三相电源0参数设立参照实验内容第2项)(5)根据规定设定封装好的脉冲产生子模块的频率、幅值和触发角。(6)规定在示波器上显示波形：a.整流前三相电压时相电压波形。b.整流前三相电压0¾线电压波形。c.共阳极组的触发方波波形。d.共阴极组0¾触发方波波形。e.负载上的电压波形。f.负载上的电流波形。5 .将4中的阻性负载换为阻感负载观测波形的变化与4的成果有何不同分析因素。四、注意事项：1：由Selector输出经Demax分解后0各触发脉冲应与相应的晶闸管相应。2：三相电源线电压和相电压0概念及测量措施。五、讨论思考题：1：阻性负载和阻感负载时整流后波形由何不同？对波形进行分析。2：用宽脉冲替代双窄脉冲触发晶闸管，如何实现?实睑三：斩波电路虚拟仿真实睑一、实验目的：1 .学会使用Simulink中的多种模块进行升压斩波电路和降压斩波电路的仿真。2 .通过实验理解门极可关断晶闸管GTO的特性，掌握斩波电路原理。3 .观测实验波形，验证明验成果。二、预习内容：1 .升压斩波电路和降压斩波电路B¾电路图和工作原理，触发电路所需0¾触发波形，分析出电路中的成果波形。2 .门极可关断晶闸管（GTO）的特性。三、实验内容：电力电子技术中B¾斩波器，就是运用晶闸管和紫关断器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通、断控制0¾时间变化来变化负载电压平均值，亦称直流一直流变换器。本实验的斩波电路中运用门极可关断晶闸管（GTO）来实现通断控制。（GTo模块在PowerSystemBlockset的IPowerElectronics模块库中）1.GTO触发脉冲子模块的建立和封装门极自关断晶闸管（GTO）是一种可以通过门极信号控制导通和关断日勺半导体装置.像一般B¾晶闸管同样，门极信号为正时GTO通过导通.然而,不同的地方在于,除了流过电流变为零可以使GTO关断之外，不不小于零B门极信号也可以使GTO关断。实验中所用的GTo触发脉冲产生子模块模块，采用的是宽脉冲出发，其占空比为60%,并将正向脉冲和负向脉冲封装在一起，其电路图如下：（电路中所使用的专'模块为Sum模块在Simulink下的Math模块库中，将输入叠加）JUlPulse而Pulsel其中Pulse和PulselB¾参数设立如下:Pulse：Amplitude=a?Period=l50;PulseWidth=tl3.60；Phasedelay=(alpha)/(360*50).Pulsel：Amplitude=a?Period=l50;PulseWidth=tl3.60；Phasedelay=(alpha+tl)/(360*50).将入图所示电路建立成子模块，并封装。其中a为幅值，alpha为Starttime(度/360),tl为GTo开通时间。封装参数如下图:子模块封装好后，双击该子模块对封装0¾参数进行设立：幅值二2；starttme=0;tl=240o2.降压斩波降压斩波电路图如下（未画出测量元件测量电路）：GTo阴感负载直流电源）触发电路（1）根据降压斩波电路日勺具体构造，从模块库中选择相应的模块搭建仿真整流电路。晶闸管使用门极可关晶闸管(GTO),GTo和二极管(Diode)参数设立使用默认设立(两个模块均在PowerSystemBlockset下、JPowerElectronics模块库中)。(2)按照实验内容中第1项所述，建立和封装GTO触发脉冲子模块并设定其参数a;Starttime;tl0并应用于降压斩波电路。(3)设立仿真0起始和终结时间。(参见实验一)(4) 规定在示波器上显示波形：a.负载(涉及Em和R,1.在内)上的电压波形。b.负载上的电流波形。c. GTOI为触发方波波形。d. GTO上B电压和电流波形。3.升压斩波升压斩波电路图如下：二极管1.=0.001GTO200v=C=0.IF(1)根据升压斩波电路的具体构造，从模块库中选择相应的模块搭建仿真整流电路。晶闸管使用门极可关晶闸管(GTO),GTO和二极管(DiOde)参数设立使用默认设立。(2)按照实验内容中第1项所述，建立和封装GTO触发脉冲子模块并设定其参数a；Starttime;tlo并应用于升压斩波电路。(3)设立仿真0¾起始和终结时间。(参见实验一)(4)规定在示波器上显示波形：a.负载(R)上的电压波形。b.负载上的电流波形。c. GTOB¾触发方波波形。d. GTO上0电压和电流波形。四、注意事项：1、降压和升压斩波电路中GTO触发脉从产生模块相似，其参数设立也相似。五、讨论思考题：1、升压斩波和降压斩波又何异同之处？2、斩波电路中二极管的作用？3、UdB¾大小与电路中B¾什么量有关？实验四：有源逆变电路虚拟仿真实验一、实验目1.学会使用Simulink中的多种模块进行三相半波逆变电路和三相桥式全控逆变电路0仿真。2 .通过实验掌握逆变电路原理。3 .观测实验波形，验证明验成果。二、预习内容：1 .三相半波逆变电路和三相桥式全控逆变电路的电路图和工作原理，触发电路所需的触发波形，分析出电路中的成果波形。2 .逆变产生0条件。三、实验内容：1 .三相半波逆变(1) 触发电路子模块的建立和封装由于半波电路使用了三个晶闸管，因此触发电路子模块需要由三个PulseGenerator构成。机构如下：每个脉冲产生模块B¾设立如下：Pulse：mplitude=a;PerioC1=1/50；PulseWidth=5；Phasedelay=(180-b+30)/(360*50).Pulsel:Amplitude=a；Period=l50；PulseWidth=5；Phasedelay=(180-b+30+120)/(360*50).Pulse2:Amplitude-a；Period-1/50；PulseWidth-5；Phasedelay-(180-b+30+240)/(360*50).对此电路进行封装(参照实验2)：参数如下图幅值为a,逆变角为b。封装后设立a,b值：a=l（v）；b=60（度）。（2）三相电源的建立，及相电压时测量参照实验2逆变电路中的反电势Em在仿真电路中用直流电源替代。其幅值规定足够大，可设为300V以上。（3）BusBar模块的使用BusBar模块在POWerSystemBlockset中B¾Connectors模块库中。用于连接电路，它可设定输入和输出的个数达成连通电路的目的。（4）实验环节A:根据三相半波逆变电路的具体构造,从模块库中选择相应时模块搭建仿真逆变电路。晶闸管使用Thyristor参数设立使用默认设立。B:建立并封装触发脉冲子模块，并设定其参数。C:设立仿真B¾起始和终结时间。（参见实验一）D：负载参数设立规定才C=O（或者inf）,R,1.不为零。E:规定在示波器上显示波形：a.整流前三相电压的相电压波形。b.三相电源a相的相电压波形和逆变后负载Ud的波形。c.触发方波波形。d.负载电流波形。e.晶闸管桑0¾电流和电压波形(三个晶闸管人选一种)。注：上边每一组的波形规定显示在同一示波器窗口。3.相桥式全控逆变电路(1)参照实验2建立并封装三相电源相电压和线电压的测量子模块以及双窄脉冲触发子模块。其中双窄脉冲触发子模块的电路与实验2日勺双窄触发脉冲电路相似。其参数设立如下：Pulse:Amplitude=a;Period=l50;PulseWidth=2%;Phasedelay=(180-b+30)/(360*50)Pulsel:Amplitude/；Period=1/50；PulseWidth=2%；Phasedelay=(180-b+30÷60)/(360*50)Pulse2:mplitude=a;Perioc1=1/50；PulseWidth=2%；Phasedelay=(180-b+30+60*2)/(360*50)Pulse3:Amplitude=a;Period=l50;PulseWidth=2%;Phasedelay=(180-b+30+60*3)/(360*50)Pulse4:Amplitude=a;Period=l50;PulseWidth=2%;Phasedelay=(180-b+30+60*4)/(360*50)Pulse5:mplitude=a;PerioCi=1/50；PulseWiCith=2%；Phasedelay=(180-b+30+60*5)/(360*50)建立好子模块后将其封装：a为幅值，b为逆变角。由双窄触发脉冲子模块出来'J触发脉冲信号通过SeIeCtOr选择(参照实验2),经DelnaX分解后分别用于触发共阳极晶闸管组和共阴极晶闸管组。(2)反向电动势Em由直流电源替代，规定幅值足够大(建议500V以上)。(3)实验环节A:根据三相桥式全控逆变电路0具体构造,从模块库中选择相应0模块搭建仿真逆变电路。晶闸管使用Thyristor参数设立使用默认设立。B:建立三相电源相电压和线电压测量子模块和双窄脉冲产生子模块,封装并设定其参数。C:设立仿真B¾起始和终结时间。（参见实验一）D：负载参数设立规定才C=O（或者inf）,R,1.不为零。E:规定在示波器上显示波形：a.整流前三相电压的相电压波形。b.整流前三相电压的线电压波形。c.共阳极组的触发方波波形。CI.共阴极组B¾触发方波波形。e.逆变后负载电压波形。f.负载电流波形。g.晶闸管的电压和电流波形。（随便选电路中的一种晶闸管）注：上边每一组的波形规定显示在同一示波器窗口以以便比较。四、注意事项：1：由Selector输出经Demax分解后0¾各触发脉冲应与相应的晶闸管相应。2：三相电源线电压和相电压0概念及测量措施。五、讨论思考题：1：逆变与整流之间有何联系，又有何区别？2：逆变发生的条件有几种，各是什么？