课程设计(综合实验)报告
( 2010 2011 年度第 1 学期)
名 称：电力电子技术课程设计
院 系：电气电子工程学院
班 级： 电气班
学 号：
学生姓名：
指导教师：
设计周数： 2021周
成 绩：
日期：2011年 1月 13日
摘关键词
摘：着电力电子技术断发展控整流电路直流电动机控制变直流电源高压直流输电等方面广泛应文建立基MATLAB软件中simulink中powersystem模块编写单相半波控整流电路单相全控桥式整流电路三相全控桥式整流电路升降压斩波三相桥式SPWM逆变电路仿真模型出仿真实例仿真结果验证模型正确性展现simulink 仿真具快捷灵活方便直观等优点电力电子电路教学设计提供效工具
关键词 整流电路 电力电子 MATLAB simulink 仿真
目 录
课程设计务************************************ 2
前言********************************************** 2
报告正文（电力电子电路仿真实例）************** 2
课程设计总结结******************************** 21
参考文献***************************************** 22
课程设计务
（）建立单相半波控整流电路仿真模型：
1教材P43图21P44图22P46图24进行验证（交流电压效值220伏）
2改变直流侧负载电阻电感值观察波形变化
3改变晶闸触发角观察波形变化
（二）建立单相全控桥式整流电路仿真模型：
1教材P47图25P48图26进行验证（假设三相交流线电压效值380伏）
2改变直流侧负载电阻电感值观察波形变化
3改变晶闸触发角观察波形变化
（三）建立P54图217示三相全控桥式整流电路仿真模型假设三相交流线电压效值380伏直流侧负载电阻1欧姆电感20mH改变交流侧电感（0001~01mH）晶闸触发角观察交流电压直流电压交流电流波形
（四）建立P106图34示升降压斩波电路仿真模型假设开关频率改变占空观察电感电压电流波形变化情况
（五）P153图67示三相桥式SPWM逆变电路中假设三相负载电阻负载电感开关频率假设三相负载中含电源U相电源电压(50V峰值频率50Hz相位三相互差)
相电流效值35A请确定幅值调制率取值（定义正弦波调制信号峰值三角波载波信号峰值值逆变电路输出相电压效值）
取08相电流效值35A直流侧电压应取值？
画出波形
（六）实现滞环较方式PWM电流踪控制仿真
（七）源电力滤波系统总体设计仿真研究例学演示讲解源电力滤波系统电路谐波检测电路控制策略补偿特性进详细讲解电力电子仿真干方面问题
二前言
目前电力电子技术发展迅猛直流开关电源应广泛实现电源装置高性高效率
高性减体积重量必须实现功率器件软开关软开关技术广泛关注应计算机仿真研究电力电子装置利提高研究效率 降低研发成基MATLAB SIMULINK软件电力电子电路仿真更助初学者学电力电子加深种电路器件原理理解文介绍基MATLAB SIMULINK 基电力电子电路仿真分析
三报告正文
1建立单相半波控整流电路仿真模型：教材P43图21P44图22P46图24进行验证（交流电压效值220伏）
A单相半波控整流电路（电阻负载）：
书43页图21simulink进行仿真电路图：
图中Pulse Generation1产生晶闸触发脉Vg通更改设置中Phase delay项值改变触发角示波器Scope1记录交流电源侧电压U2触发脉Vg负载电压Ud晶闸两端电压Uvt波形
控制触发角α60̊̊ 时仿真波形结果：
通改变Pulse Generation1中Phase delay项值改变触发角α值：
α120̊ 时仿真结果波形图：
α180̊ 时仿真结果波形图：
中出时晶闸整周期中导通Ud0单相半波控整流电路触发角范围0180̊
B单相半波控整流电路（阻感负载）：
图中电阻改成阻感电路图：
设置负载R1L005触发角α30̊ 时仿真结果波形图：
触发角α90̊ 时仿真结果波形图：
更改电阻电感取值R1L01时触发角α90̊ 时仿真结果波形图：
仿真波形知负载呈电感电感储作U2零时电路中电流未减0晶闸继续导通知道电流零Ud会出现负半波部分
C单相半波控整流电路（阻感负载续流二极）：
图中增加续流二极VDr晶闸关断许留二极起续流作VDr负载回路中电流流负载电流Id连续电流
设置负载R1L05触发角α60̊ 时仿真结果波形图：
图中Id连续晶闸续流二极叠加Id波形
改变负载参数晶闸触发角书相结果验证电路正确性该参数导通特性
2建立单相全控桥式整流电路仿真模型：教材P47图25P48图26进行验证（假设三相交流线电压效值380伏）
A单相桥式全控整流电路（带电阻负载）：
仿真电路图：
电路中Pulse Generator1VT1VT4提供触发脉Pulse Generator2VT2VT3提供触发脉间相差180°仿真结果：
参数设置R1001脉发生器触发角45°2触发器触发角225°仿真波形
1脉发生器触发角90°2触发器触发角270°仿真波形：
波形结果书完全吻合验证该电路波形特点
B单相桥式全控整流电路（带阻感负载）：
仿真电路图：
参数设置R1L005负载阻感负载时电感储作电压零时电流未零晶闸继续导通时负载电流Id连续桥晶闸电流Ivt叠加
1脉发生器触发角45°2触发器触发角225°仿真波形图：
改变电感参数晶闸触发角类似波形书波形完全吻合验证单相桥工作原理波形特点
3建立P54图217示三相全控桥式整流电路仿真模型假设三相交流线电压效值380伏直流侧负载电阻1欧姆电感20mH改变交流侧电感（0001~01mH）晶闸触发角观察交流电压直流电压交流电流波形
器仿真电路图：
电路中六晶闸VT1VT6晶闸触发脉相差60°周期360°中分成六阶段阶段60°桥中晶闸导通直流侧负载设置R1L20e3VT1晶闸触发角30°时仿真波形：
触发脉波形：
仿真结果：
设置VT1晶闸触发角60°时仿真波形示：
仿真波形出输出整流电路Ud两相电压相减结果线电压中输出整流电压Ud波形线电压正半周期包络线阻感负载中电感储作负载侧电流Id连续直线输出
需注意问题：确保电路正常工作需保证时导通2晶闸均触发脉采两种方法：1脉宽度60°称宽脉触发2触发某晶闸时序号紧前晶闸补发脉双脉触发例中6触发脉器占空设置20
通仿真波形结果知书波形图完全吻合反映出该种电路波形特点
4建立P106图34示升降压斩波电路仿真模型假设开关频率改变占空观察电感电压电流波形变化情况
该电路仿真电路图：
图设置直流电压E15V电感L005e3GTO开关频率20KHz应图中pulse Generator中参数周期设5e5
占空设30仿真结果波形图：
占空设60仿真结果波形图：
占空改80时仿真波形：
仿真结果出：电感电压电流波形变化情况：着占空增UL波形正半波占空慢慢变正值减负半波占空减值变电感电流IL值着占空增增始终连续稳直流波
5P153图67示三相桥式SPWM逆变电路中假设三相负载电阻负载电感开关频率假设三相负载中含电源U相电源电压(50V峰值频率50Hz相位三相互差)
相电流效值35A请确定幅值调制率取值（定义正弦波调制信号峰值三角波载波信号峰值值逆变电路输出相电压效值）
取08相电流效值35A直流侧电压应取值？画出波形
仿真电路图：
图中触发脉采软件带PWM Pulse Generator题目求设置参数图：
载波频率开关频率设置1000HZ调制m08输出电压频率50HZ
仿真结果波形图：
仿真结果理结果完全符合
取08相电流效值35A直流侧电压应取值计算结果：
四课程设计总结结
次课程设计历时二星期左右通两星期学发现足知识漏洞实践验较缺乏理联系实际力急需提高课程设计培养学生综合运学知识发现提出分析解决实际问题锻炼实践力重环节学生实际工作力具体训练考察程着科学技术发展日新日异电子技术已成世界空前活跃领域生活中说处作二十世纪学说掌握电子开发技术十分重仿真软件matlab中simulink模块中simpowersystem专门针电力系统设置专业仿真模块通该软件搭建仿真电路观察波形输出初学者学少东西现实器件限制模拟仿真提供准确理解学理良途径
回顾次电力电子技术课程设计感慨颇确选题定稿理实践整整星期日子里说苦甜学东西时仅巩固前学知识学书没学知识设计程中遇问题说困难重重毕竟第次做难免会遇种样问题时候细问题挡住前进步伐总解决问题花费长时间查阅书籍找出解决办法起完美设计实践漏洞百出做设计程中发现东西知道足处知道前学知识理解够深刻掌握够牢固前认学没课程现电工基础电力电子器件开关电源技术等课程起东西现集中块
谓态度决定切偶然必然收获诸概言约点：
温知新课程设计开始时候思绪全举步维艰理知识学够扎实深感书时方恨少想起圣言温知新便重拾教材实验手册知识系统全面进行梳理遇难处先苦思冥想学请教终熟练掌握基理知识领悟诸时学难理解掌握较难知识学会思考思维方式找设计灵感
思路出路初没思路诚举步维艰茫茫见道路理知识梳理掌握茅塞顿开
实践出真知天课程设计基告成切身领悟实践检验真理唯标准学海涯学止境课程设计学期开始教材学完毕掌握许知识方理解领悟位SPWM控制信号产生较复杂查阅资料尝试方法设计产生电路接线复杂实现功强需进步学运
次课程设计终利完成设计中遇问题老师悉心指导学讨努力思索终迎刃解时中发现工具理未掌握学生活中更应加深方面容理解学次课程设计培养严谨科学思维通架起理实践桥梁
传统授课方式相 通利Simulink仿真软件模块参数作相应修改需重新构建仿真模型便输出量应条件（负载控制角）波形教学更具实时性直观性改传统教学中出现静止变电压电流波形学生观测动态电压电流波形助理知识理解 更掌握课程
授容激发学兴趣通实际应证明新型教学方式充分调动学生观动性提高教学质量值推广鉴
五参考文献
1 王兆安黄俊编 电力电子技术（第4版） 北京：机械工业出版社2002
2 张工肖湘宁编 现代电力电子技术原理应 北京：科学出版社1999
3 李传琦 编 电力电子技术计算机仿真实验 北京：电子工业出版社2006
4 周渊深 编 电力电子技术MATLAB仿真 北京：中国电力出版社2005
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课程设计(综合实验)报告
( 2010 2011 年度第 1 学期)
名 称：电力电子技术课程设计
院 系：电气电子工程学院
班 级： 电气班
学 号：
学生姓名：
指导教师：
设计周数： 2021周
成 绩：
日期：2011年 1月 13日
摘关键词
摘：着电力电子技术断发展控整流电路直流电动机控制变直流电源高压直流输电等方面广泛应文建立基MATLAB软件中simulink中powersystem模块编写单相半波控整流电路单相全控桥式整流电路三相全控桥式整流电路升降压斩波三相桥式SPWM逆变电路仿真模型出仿真实例仿真结果验证模型正确性展现simulink 仿真具快捷灵活方便直观等优点电力电子电路教学设计提供效工具
关键词 整流电路 电力电子 MATLAB simulink 仿真
目 录
课程设计务************************************ 2
前言********************************************** 2
报告正文（电力电子电路仿真实例）************** 2
课程设计总结结******************************** 21
参考文献***************************************** 22
课程设计务
（）建立单相半波控整流电路仿真模型：
1教材P43图21P44图22P46图24进行验证（交流电压效值220伏）
2改变直流侧负载电阻电感值观察波形变化
3改变晶闸触发角观察波形变化
（二）建立单相全控桥式整流电路仿真模型：
1教材P47图25P48图26进行验证（假设三相交流线电压效值380伏）
2改变直流侧负载电阻电感值观察波形变化
3改变晶闸触发角观察波形变化
（三）建立P54图217示三相全控桥式整流电路仿真模型假设三相交流线电压效值380伏直流侧负载电阻1欧姆电感20mH改变交流侧电感（0001~01mH）晶闸触发角观察交流电压直流电压交流电流波形
（四）建立P106图34示升降压斩波电路仿真模型假设开关频率改变占空观察电感电压电流波形变化情况
（五）P153图67示三相桥式SPWM逆变电路中假设三相负载电阻负载电感开关频率假设三相负载中含电源U相电源电压(50V峰值频率50Hz相位三相互差)
相电流效值35A请确定幅值调制率取值（定义正弦波调制信号峰值三角波载波信号峰值值逆变电路输出相电压效值）
取08相电流效值35A直流侧电压应取值？
画出波形
（六）实现滞环较方式PWM电流踪控制仿真
（七）源电力滤波系统总体设计仿真研究例学演示讲解源电力滤波系统电路谐波检测电路控制策略补偿特性进详细讲解电力电子仿真干方面问题
二前言
目前电力电子技术发展迅猛直流开关电源应广泛实现电源装置高性高效率
高性减体积重量必须实现功率器件软开关软开关技术广泛关注应计算机仿真研究电力电子装置利提高研究效率 降低研发成基MATLAB SIMULINK软件电力电子电路仿真更助初学者学电力电子加深种电路器件原理理解文介绍基MATLAB SIMULINK 基电力电子电路仿真分析
三报告正文
1建立单相半波控整流电路仿真模型：教材P43图21P44图22P46图24进行验证（交流电压效值220伏）
A单相半波控整流电路（电阻负载）：
书43页图21simulink进行仿真电路图：
图中Pulse Generation1产生晶闸触发脉Vg通更改设置中Phase delay项值改变触发角示波器Scope1记录交流电源侧电压U2触发脉Vg负载电压Ud晶闸两端电压Uvt波形
控制触发角α60̊̊ 时仿真波形结果：
通改变Pulse Generation1中Phase delay项值改变触发角α值：
α120̊ 时仿真结果波形图：
α180̊ 时仿真结果波形图：
中出时晶闸整周期中导通Ud0单相半波控整流电路触发角范围0180̊
B单相半波控整流电路（阻感负载）：
图中电阻改成阻感电路图：
设置负载R1L005触发角α30̊ 时仿真结果波形图：
触发角α90̊ 时仿真结果波形图：
更改电阻电感取值R1L01时触发角α90̊ 时仿真结果波形图：
仿真波形知负载呈电感电感储作U2零时电路中电流未减0晶闸继续导通知道电流零Ud会出现负半波部分
C单相半波控整流电路（阻感负载续流二极）：
图中增加续流二极VDr晶闸关断许留二极起续流作VDr负载回路中电流流负载电流Id连续电流
设置负载R1L05触发角α60̊ 时仿真结果波形图：
图中Id连续晶闸续流二极叠加Id波形
改变负载参数晶闸触发角书相结果验证电路正确性该参数导通特性
2建立单相全控桥式整流电路仿真模型：教材P47图25P48图26进行验证（假设三相交流线电压效值380伏）
A单相桥式全控整流电路（带电阻负载）：
仿真电路图：
电路中Pulse Generator1VT1VT4提供触发脉Pulse Generator2VT2VT3提供触发脉间相差180°仿真结果：
参数设置R1001脉发生器触发角45°2触发器触发角225°仿真波形
1脉发生器触发角90°2触发器触发角270°仿真波形：
波形结果书完全吻合验证该电路波形特点
B单相桥式全控整流电路（带阻感负载）：
仿真电路图：
参数设置R1L005负载阻感负载时电感储作电压零时电流未零晶闸继续导通时负载电流Id连续桥晶闸电流Ivt叠加
1脉发生器触发角45°2触发器触发角225°仿真波形图：
改变电感参数晶闸触发角类似波形书波形完全吻合验证单相桥工作原理波形特点
3建立P54图217示三相全控桥式整流电路仿真模型假设三相交流线电压效值380伏直流侧负载电阻1欧姆电感20mH改变交流侧电感（0001~01mH）晶闸触发角观察交流电压直流电压交流电流波形
器仿真电路图：
电路中六晶闸VT1VT6晶闸触发脉相差60°周期360°中分成六阶段阶段60°桥中晶闸导通直流侧负载设置R1L20e3VT1晶闸触发角30°时仿真波形：
触发脉波形：
仿真结果：
设置VT1晶闸触发角60°时仿真波形示：
仿真波形出输出整流电路Ud两相电压相减结果线电压中输出整流电压Ud波形线电压正半周期包络线阻感负载中电感储作负载侧电流Id连续直线输出
需注意问题：确保电路正常工作需保证时导通2晶闸均触发脉采两种方法：1脉宽度60°称宽脉触发2触发某晶闸时序号紧前晶闸补发脉双脉触发例中6触发脉器占空设置20
通仿真波形结果知书波形图完全吻合反映出该种电路波形特点
4建立P106图34示升降压斩波电路仿真模型假设开关频率改变占空观察电感电压电流波形变化情况
该电路仿真电路图：
图设置直流电压E15V电感L005e3GTO开关频率20KHz应图中pulse Generator中参数周期设5e5
占空设30仿真结果波形图：
占空设60仿真结果波形图：
占空改80时仿真波形：
仿真结果出：电感电压电流波形变化情况：着占空增UL波形正半波占空慢慢变正值减负半波占空减值变电感电流IL值着占空增增始终连续稳直流波
5P153图67示三相桥式SPWM逆变电路中假设三相负载电阻负载电感开关频率假设三相负载中含电源U相电源电压(50V峰值频率50Hz相位三相互差)
相电流效值35A请确定幅值调制率取值（定义正弦波调制信号峰值三角波载波信号峰值值逆变电路输出相电压效值）
取08相电流效值35A直流侧电压应取值？画出波形
仿真电路图：
图中触发脉采软件带PWM Pulse Generator题目求设置参数图：
载波频率开关频率设置1000HZ调制m08输出电压频率50HZ
仿真结果波形图：
仿真结果理结果完全符合
取08相电流效值35A直流侧电压应取值计算结果：
四课程设计总结结
次课程设计历时二星期左右通两星期学发现足知识漏洞实践验较缺乏理联系实际力急需提高课程设计培养学生综合运学知识发现提出分析解决实际问题锻炼实践力重环节学生实际工作力具体训练考察程着科学技术发展日新日异电子技术已成世界空前活跃领域生活中说处作二十世纪学说掌握电子开发技术十分重仿真软件matlab中simulink模块中simpowersystem专门针电力系统设置专业仿真模块通该软件搭建仿真电路观察波形输出初学者学少东西现实器件限制模拟仿真提供准确理解学理良途径
回顾次电力电子技术课程设计感慨颇确选题定稿理实践整整星期日子里说苦甜学东西时仅巩固前学知识学书没学知识设计程中遇问题说困难重重毕竟第次做难免会遇种样问题时候细问题挡住前进步伐总解决问题花费长时间查阅书籍找出解决办法起完美设计实践漏洞百出做设计程中发现东西知道足处知道前学知识理解够深刻掌握够牢固前认学没课程现电工基础电力电子器件开关电源技术等课程起东西现集中块
谓态度决定切偶然必然收获诸概言约点：
温知新课程设计开始时候思绪全举步维艰理知识学够扎实深感书时方恨少想起圣言温知新便重拾教材实验手册知识系统全面进行梳理遇难处先苦思冥想学请教终熟练掌握基理知识领悟诸时学难理解掌握较难知识学会思考思维方式找设计灵感
思路出路初没思路诚举步维艰茫茫见道路理知识梳理掌握茅塞顿开
实践出真知天课程设计基告成切身领悟实践检验真理唯标准学海涯学止境课程设计学期开始教材学完毕掌握许知识方理解领悟位SPWM控制信号产生较复杂查阅资料尝试方法设计产生电路接线复杂实现功强需进步学运
次课程设计终利完成设计中遇问题老师悉心指导学讨努力思索终迎刃解时中发现工具理未掌握学生活中更应加深方面容理解学次课程设计培养严谨科学思维通架起理实践桥梁
传统授课方式相 通利Simulink仿真软件模块参数作相应修改需重新构建仿真模型便输出量应条件（负载控制角）波形教学更具实时性直观性改传统教学中出现静止变电压电流波形学生观测动态电压电流波形助理知识理解 更掌握课程
授容激发学兴趣通实际应证明新型教学方式充分调动学生观动性提高教学质量值推广鉴
五参考文献
1 王兆安黄俊编 电力电子技术（第4版） 北京：机械工业出版社2002
2 张工肖湘宁编 现代电力电子技术原理应 北京：科学出版社1999
3 李传琦 编 电力电子技术计算机仿真实验 北京：电子工业出版社2006
4 周渊深 编 电力电子技术MATLAB仿真 北京：中国电力出版社2005
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