基于MATLAB的电力电子技术仿真分析

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如上图所示，当晶闸管出现时VT断态时，电路中的电流Id=负载电压为0，U2

全部加在VT两端，触发角α处，触发VT使其导通，U由于电感L的存在，电流被添加到负载的两端id不能突变，id从0开始增加同时L的感应电动势试图阻止id此时，交流电源一方面提供电阻R消耗的能量，另一方面提供电感L吸收的电磁能量U2从正变负的过零点到处都是id在减少的过程中，但还没有降到零，因此VT当id减小至零，VT关闭并承受反向压降，电感L延迟VT时刻关闭Ud负部分出现波形。

(2)建立模拟模型

按原理图使用matalb软件绘制正确的模拟电路图，如下图所示

单相半波晶闸管可控整流电路(阻感负载)的仿真模型

模拟参数：选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3.开始模拟时间设置为0，停止模拟时间设置为0.如下图所示

⑶介绍和设置模型参数 ①交流电压源

提取路径： Simulink\\SimPoweSysten\\Electrical\\AC Voltage Source “Peak amplitude正弦电压峰值Um，单位V， “Phase正弦电压初相角φ,单位 度，

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“Frequency正弦电压频率f，单位 Hz， “Sample time采样时间 ，单位 s，

本实验参数设置为50频率Hz，电压幅值220V，其他设置为默认设置，如下图所示。

②晶闸管

提取路径：Simulink\\SimPoweSysten\\Power Electronics \\Thyristor

设置“Snubber resistance Rs(ohms)”缓冲电阻Rs=500Ω，“Snubber capacitance Cs(F)缓冲电容器Cs为无穷大inf ，其他设置为默认设置，如下图所示。

③RLC元件

提取路径：Simulink\\SimPoweSysten\\Elements \\Series RLC Branch 设置“Resistance (Ohms)”电阻R=1Ω， “Inductance Lon(H)”电感L=5e-3H， “capacitance(F)电容器无限大inf， “measurements”测量选None。如下图所示

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④脉冲信号发生器

提取路径：Simulink\\Simlink\\Source\\Pulse Generator “Amplitude：脉冲幅值，

“Period(secs)周期(秒)，

“Pulse Width(% of Period脉冲宽度(周期百分比)， “Phase delay(secs)相位延迟(秒)。

振幅A=3V，周期T=0.02，占空比10%，时相延迟(1/50)x(α/360)s，如下图所示， α移相控制角

⑤示波器

设置Number of axes 为5，

脉冲电压分别显示5段波形Ug，晶闸管两端的电压UVT，负载电流id，负载电压ud，电源电压U如下图所示。

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⑷ 仿真结果

设置触发脉冲α分别为0°、30°、60°、90°、120°。其产生的相应波形如图所示。脉冲电压电压在波形图中的第一列Ug二是晶闸管两端的电压UVT第三列为负载电流id第四列为负载电压ud第五列为电源电压U2 波形。

阻感负载 触发角ɑ=0°

阻感负载 触发角ɑ=30°