单相交流调压电路Matlab仿真.doc

单相交流调压电路的设计与仿真一 实验目的1）单相交流调压电路的结构、工作原理、波形分析。2) 在仿真软件Matlab中进行单相交流调压电路的建模与仿真，并分析其波形。二实验内容（一）单相交流调压电路电路(纯电阻负载)1电路的结构与工作原理1.1电路结构 单相交流调压电路的电路原理图（电阻性负载）(截图)1.2 工作原理电阻负载单相交流调压电路中，VT1和VT2可以用一个双向晶闸管代替，在交流电源的正半周和负半周，分别对晶闸管的开通叫进行控制就可以调节输出电压。正负半周触发角时刻起均为过零时刻。在稳态情况下。应使正负半周的触发角相同。可以看出。负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流和负载电压的波形相同。2建模在MATLAB新建一个Model，同时模型建立如下图所示：单相交流调压电路的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置A. Pulse GeneratorB. Pulse Generator 1C.示波器参数第一个波形为晶闸管电流的波形，第二个波形为晶闸管电压的波形，第三个波形为负载电流的波形，第四个波形为负载电压的波形，第五个波形为电源电压的波形，第六个波形为触发脉冲的波形。3仿真结果与分析a. 触发角=0，MATLAB仿真波形如下： =0单相交流调压电路仿真结果(截图)b. 触发角=60，MATLAB仿真波形如下： =60单相交流调压电路仿真结果(截图)c. 触发角=120，MATLAB仿真波形如下：=120单相交流调压电路仿真结果(截图)4小结通过设计可以总结出，的移相范围为0。=0时，相当于晶闸管一直导通，输出电压为最大值，U。=U1。随着的增大，U。逐渐减小。知道=时，U。=0。此外，=0时，功率因数=1，随着的增大，输入电流滞后于电压且发生畸变，也逐渐降低。（二）单相交流调压电路(阻感负载)1电路的结构与工作原理1.1电路结构 单相交流调压电路的电路原理图（阻感性负载）(截图)1.2 工作原理当电源电压U2在正半周时，晶闸管VT1承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT1没有导通，在时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT1导通，晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT1关断。当电源电压U2在负半周时，晶闸管VT2承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT2没有导通，在+时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT2导通，晶闸管VT1在电源电压是负半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT2关断。2建模在MATLAB新建一个Model，命名为dianlu4，同时模型建立如下图所示：单相交流调压电路（阻感性负载）的MATLAB仿真模型2.1 示波器参数设置第一个波形为晶闸管电流的波形，第二个波形为晶闸管电压的波形，第三个波形为负载电流的波形，第四个波形为负载电压的波形，第五个波形为电源电压的波形，第六个波形为触发脉冲的波形。3仿真结果与分析a.触发角=0，MATLAB仿真波形如下：=0单相交流调压电路仿真结果（阻感性负载）(截图)b. 触发角=60，MATLAB仿真波形如下：=60单相交流调压电路仿真结果（阻-感性负载）(截图)c.触发角=120，MATLAB仿真波形如下： =120单相交流调压电路仿真结果（阻-感性负载）(截图)4小结单相交流调压电路用