《功率电子技术课程设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功率电子技术课程设计方案.docx（37页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、功率电子技术课程设计方案1.课程设计目的12.课程设计要求13.课程设计内容1 3.1单相半波可控整流电路的仿真2 3.2三相半波可控整流电路的仿真8 3.3直流斩波电路的仿真14 3.4单相交流调压电路的仿真18 3.5三相桥式全控整流电路的仿真23 3.6单相桥式半控电路的仿真274. 课程设计总结315. 课程设计体会及建议326.参考书目321. 课程设计目的： 功率电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是通过对电力电子技术教材中要紧电子电路进行仿真与建模，差不多把握电路的原理及参数设定和调整方法，提高学生分析问题
2、的和解决问题的能力；训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路差不多理论的明白得，提高运用差不多技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。通过设计，使学生巩固、加深对变流电路差不多理论的明白得，提高学生运用电路差不多理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。2. 课程设计要求：1熟悉MATLAB的Simulink和SimPowerSystem模块库应用。2熟练把握差不多电力电子电路的仿真方法。 3把握电力电子变流装置触发、主电路及驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。4能够运用理论知识对
3、实验现象、结果进行分析和处理。5能够综合实验数据，说明现象，编写课程设计报告。3.课程设计内容： 1选取、明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。在课程设计差不多选题里面至少选取五种电路进行仿真 2了解电路原题，画出原题框图。 3进行仿真分析。 4撰写课程设计报告说明书：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素养的一个重要环节。 3.1项目一 单相半波可控整流电路的仿真 3.1.1电路原理图： 单相半波可控整流电路电阻性负载3.1.2建立仿真模型： 3.1.3设置模型参数：1交流电参数：幅值100V，初相位0，频率50Hz(2)脉冲器的参数
4、：脉冲幅值1v,周期0.02s,脉宽占整个周期的10%，相位延迟(180*0.02)/360即=180 (3)晶闸管参数：取默认值 (4)电阻:R=1 3.1.4模型仿真：(1) 延迟角=0，波形如下： (2) 延迟角=30，波形如下：(3) 延迟角=60，波形如下：(4) 延迟角=90，波形如下：(5) 延迟角=120，波形如下：(6) 延迟角=150，波形如下：(7) 延迟角=180，波形如下： 3.1.5仿真波形分析：在实验中，通过改变触发角的大小，来观看负载的输出电压等参数对应的波形变化，直观，而且易于比较。而单相半波整流电路中电阻性负载：在晶闸管VT处于断态时，电路中无电流，负载电阻
5、两端电压为零，U2全部施加于VT两端。在电路中电压与电流成正比，两者波形相同。电阻对电流没有阻碍作用，没有续流的作用，可不能产生反向电流，晶闸管的电压没有负值。单相半波可控电路中，负载电流、晶闸管和变压器二次侧电流有效值相等。 3.2三相半波可控整流电路的仿真 3.2.1电路原理图：三相半波可控整流电路原理图以及理论波形参考图 3.2.2建立仿真模型： 3.2.3设置模型参数： 1交流电参数： AC1：AC2：AC3：2脉冲器参数：脉冲幅值1v,周期0.02s,脉宽占整个周期的10%，相位延迟(0+30*0.02)/360即=0(3)晶闸管参数：取默认值(4)电阻:R=5 3.2.4模型仿真：
6、 (1)延迟角=0，波形如下： (2)延迟角=30，波形如下： (3)延迟角=60，波形如下： (4)延迟角=90，波形如下： (5)延迟角=120，波形如下： (6)延迟角=150，波形如下： 3.3.5仿真波形分析： a30时，整流电压波形与电阻负载时相同。 a30时，u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来才换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断，因此ud波形中会显现负的部分。 id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量运算，可将id近似为一条水平线。阻感负载时的移相范畴为90。 3.3直流斩波电路的仿真 3.3.1电路原理图： 直流斩波电路升压型 3.3.2建立
7、仿真模型： 3.3.3设置模型参数： 1电源参数：直流20V； 2脉冲器参数：占空比50%； 3电阻1、电感1e-3H、电容13e-6F (4)晶体管参数：取默认值 3.6.4模型仿真：(1) 占空比为50%，波形如下：(2) 占空比为30%，波形如下：(3) 占空比为80%，波形如下： 3.3.5仿真波形分析：通过波形分析，当占空比分别小于、等于、大于50%时，输出电压与电源电压的关系，可知，越大，输出电压升压的倍数越大。又+=1，=Toff/T,故调剂Toff/T的比，即改变大小，能够操纵其输出电压的大小。 3.4单相交流调压电路的仿真 3.4.1电路原理图： 3.4.2建立仿真模型： 3
8、.4.3设置模型参数：（1） 交流电参数：幅值100V，初相位0，频率50Hz (2)脉冲器的参数：脉冲幅值1v,周期0.02s,脉宽占整个周期的10%，相位延迟(30*0.02)/360即=30 (3)晶闸管参数：取默认值 (4)电阻:R=3 3.4.4模型仿真： (1)延迟角=0，波形如下： 2)延迟角=30，波形如下： (3)延迟角=60，波形如下： (4)延迟角=90，波形如下： (5)延迟角=120，波形如下： (6)延迟角=150，波形如下： (7)延迟角=180，波形如下： 3.4.5仿真波形分析： 以上各图分别为触发角为0,30,60,90,120，150，180时所得的仿真波
9、波形，当负载为电阻性负载时，负载电压和负载电流波形一致，随着触发角的增大，波形的占空比减小，电流和电压显现断续。当触发角为0时，波形为完整的正弦波；当触发角为度时180时，波形为一条直线，由此能够说明单相交流调压电路带电阻性负载时的触发角的取值范畴为0-180。操纵角a对输出电压U的移相可控区域是0-180度。 3.5三相桥式全控整流电路的仿真 3.5.1电路原理图： 三相桥式全控整流电路原理图 3.5.2建立仿真模型： 3.5.3设置模型参数： 1交流电参数：幅值380V，初相位0.001，频率50Hz(三相交流电源(2) 脉冲器的参数：脉冲幅值1v,周期10s,脉宽占整个周期的5%，相位延
10、 迟0 (3)晶闸管参数：取默认值 (4)电阻:R=1 3.5.4模型仿真： (1)延迟角=0，波形如下： (2)延迟角=30，波形如下： (3)延迟角=60，波形如下： 3.5.5仿真波形分析： 当触发角为30度的时候，一周期中负载电压波形任由六段线电压组成，每一段导通的晶闸管符合其每次导通60度角，相关于触发角为0度时，晶闸管的起始导通时刻推迟了30度，组成负载电压的每一段先电压也因此推迟30度，平均电压下降。负载电压与负载电流的波形一致。晶闸管的电流波形与负载电压波形相同，然而为负。3.6单相桥式半控整流电路的仿真 3.6.1电路原理图： 单相桥式半控整流电路原理图阻感负载 3.6.2建
11、立仿真模型： 3.6.3设置模型参数： 1交流电参数：幅值100V，初相位0，频率50Hz 2脉冲器的参数：脉冲幅值1v,周期10s,脉宽占整个周期的5%，相位延 迟0.01*180/180即=180 (3)晶闸管参数：取默认值 (4)电阻:R=1，L=0.1H 3.6.4模型仿真： (1)延迟角=0，波形如下： 2)延迟角=30，波形如下： (3)延迟角=60，波形如下： (4)延迟角=90，波形如下： (5)延迟角=120，波形如下： (6)延迟角=180，波形如下： 3.6.5仿真波形分析： 单相桥式半控整流电路接大电感负载时，流过晶闸管元件的平均电流与元件的导通角成正比。当导通角为120时，流过续流二极管和晶闸管的平均电流相等。当小于120时，流过续流二极管的平均电流比流过晶闸管的电流大，导通角越小，前者大得越多。4.课程设计总结： 5.课程设计体会及建议：6.参考书目：1 王兆安，电力电子技术，机器工业出版社，北京，2021.
