电力电子与电力系统报告-兰州交通大学

企业课程实习与实训（2）报告

评语： 实训过程 （50分） 实训报告 （40分） 答辩 （10） 总成绩 （100）

专 业：电气工程及其自动化 班 级：电气1301 姓 名：马清宗 学 号：201309431 指导教师：张蕊萍

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2015年12月14日

（电力电子技术与电力系统分析）课程实训报告

1实训报告

1.1 实训题目

1.1.1课题一：三相桥式全控整流电路仿真

仿真三相晶闸管整流器，Us=220V（相电压），fs=50Hz,R=2Ω,L=10mH，α=30°。

1.1.2课题二：直流降压斩波电路仿真

已知直流电源200V，要求将电压降低到100V，负载为电阻电感反电动势负载，电阻为2Ω，电感为5mH，反电动势为80V。设计一个直流降压斩波器，并选择斩波频率、占空比。

1.1.3课题三：单相电压型半桥逆变电路仿真

设计单相电压型半桥逆变电路模型，Ud1=Ud2=100V，脉冲周期为0.02s，以及输出负载的电压电流波形。

1.1.4课题四：单相交流调压电路（阻感负载）仿真

一单相交流调压器，输入交流电压为220V，50Hz，负载为电阻电感，其中R=8Ω，ωL=6Ω。仿真触发角为60°时的输出电压、电流的波形。

1.1.5课题五:同步发电机突然三相短路暂态过程的仿真

PN?200MW，UN?13.8kV，fN?50Hz，假设一台有阻尼绕组的同步发电机，

'''''Xd?1.0，Xq?0.6，xd?0.21，xq?0.30，xd?0.31，r?0.005，x?f?0.18，

xaD?0.25，x?Q?0.1，Td'0?5s，TD?2s，Tq''0?1.4s。若发电机空载，端电压为额定电压，端子突然发生三相短路，且α0=0，利用MATLAB/Simulink建立仿真模型，并根据已知参数对各模块进行参数设置。

1)合理选择仿真算法和故障模块中的短路类型，仿真结束时间取为1s，试完成同步发电机端发生突然三相短路故障的暂态过程仿真，并绘制：

①给出各个元件模块参数设置的窗口图； ②短路发生后的三相定子电流波形；

③短路发生后的定子电流的d轴和q轴分量id、iq以及励磁电流if的波形； 2)分析并回答

①对应α0=0，故障模块中的短路发生时间该如何设置？

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1.2 详细设计及计算

1.2.1课题一：三相桥式整流电路仿真设计步骤

(1)根据三相桥式整流电路原理图（如图1所示）组织仿真设计电路图（如图2所示）。

晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。编号如图示，晶闸管的导通顺序为 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。

图1 三相桥式整流电路原理图

图2 三相桥式整流电路仿真电路图

(2)设置元器件参数。

1)电源参数设置：三相电源Ua=220 2V=311V，初相角设为0°，Ub=311V，滞后A相120°，Uc=311V，超前A相120°。

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2)三相晶闸管整流器参数设置：使用默认值。

3)6脉冲发生器设置：频率为50Hz，脉冲宽度取10%，取双脉冲触发方式。 4)触发角设置：可以根据需要将alph设置为30°。

5)负载可以根据需要设成纯电阻、纯电感、阻感等，本次仿真中为阻感负载R=2Ω，L=10mH 。

(3)设置仿真参数。设置仿真时间为0.08s，仿真变步长算法为ode23tb。 (4)启动仿真，观察仿真结果。仿真结果如图3。

图3 α=30°是三相整流电路仿真结果

1.2.2课题二：直流降压斩波器设计仿真步骤

(1)根据直流降压斩波器原理图（如图4所示）组织仿真设计电路图（如图5所示）。

降压斩波电路工作原理：当V导通的时候，电源E向负载供电，负载电压u0=E，负载电流按指数曲线上升。当V关断时，负载电流经二极管VD续流，负载电压u0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。

图4直流降压斩波器原理图

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