电力电子技术仿真实验
➢ Simulink常用子模块
二极管是一个不可控的单向导通二端期间, 其导通和关断完全由外电路决定,即承受正 向电压(Vak>0)时开始导通,流过电流为 0时关断。器件模型内部结构与伏安特性如下:
➢ Simulink常用子模块
其参数设置与 IGBT类似,其仿 真中不考虑导通 时的泄漏电流和 反向恢复特性
➢ Simulink基本操作
3.模块的连接: 将光标箭头指向模块的输出端,变成“+”之后按鼠 标左键,拖拽“+”到另一个模块的输入端后松开鼠 标左键,在模块的输出端和输入端之间就实现了带 箭头的连线,并且箭头指示了信号的流向
➢ Simulink基本操作
4.模块参数设置:
➢ Simulink常用子模块
1.模块的提取: Simulink对系统进行仿真,第一步就是将所需模块从 模型库中提取出来,并放到Simulink的仿真平台上去, 方法如下: 鼠标单击选择模块,右键选择“Add to 文件名” 鼠标左键将模块拖拽到Simulink平台,之后松开鼠标
➢ Simulink基本操作
2.模块的转向: 为了能够顺序连接功能模块的输入和输出端,功能 模块有时需要旋转。在Format菜单选择Rotate中 Clockwise(Ctrl+R)顺时针旋转90° Counterclockwise(Ctrl+Shift+R)逆时针旋转90°
➢ Simulink常用子模块
IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是一种全 控器件,门极为电压信号(仿真时不区分电 压控制性和电流控制型),是目前市场应用 的主流半导体器件。模型内部与伏安特性如 下:
➢ Simulink常用子模块
其中c为集电极,e为发射极,g为栅极也叫门极。 当集射极间电压为正并大于Vf(Vce>Vf)且门极 信号Vg大于零时,器件导通。实际应用中一般要求 Vg为10-15V。 当集射极间电压小于Vf(Vce<Vf)且门极信号Vg 等于零时,器件关断。实际应用中Vg为一个稳定的 负值(如-10V)使得IGBT关断。
1.输入信号源模块库(Sources) 该模块库包含了可向仿真模型提供信号的模块,它 没有输入口,但至少有一个输出口。
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2. 接收模块库(Sinks)——显示输出
➢ Simulink常用子模块
➢ Matlab介绍
Matlab是一种直译式的高级语言,不需 要编译,较其他程序设计语言易学,它的学 习难点在于它有大量函数,这些Matlab函数 仅基本部分就有700多个,其中常用的就有 200~300个,掌握和记忆比较困难。
➢ Matlab介绍
Matlab的功能非常强大,可用于工业研 究与开发,线性代数、数值分析和科学计算 方面的教学与研究,电子学、控制理论和物 理学等工程和科学学科方面的教学与研究, 以及经济学、化学和生物学等计算问题的教 学与研究。
➢ Simulink常用子模块
➢ Simulink常用子模块
3.连续系统模块库(Continuous) 该模块库包含描述线性函数的模块。
➢ Simulink常用子模块
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4.数学运算模块库(Math Operations) 该模块库包含描述线性函数的模块。
1.内部电阻,主要导通时起作用 2. 内 部 电 感 , Ron 与 Lon 不 能 同 时为0。大多数应用Lon设为0 3.器件图中Vf :模拟导通压降 4.电流下降时间(从最大值下降 到10%时的时间) 5.电流拖尾时间(电流从最大值 的10%下降到0的时间) 6.初始电流,通常选0 7.缓冲电路电阻 8.缓冲电路电感
SHENYANG
UNIVERSITY
OF
TECHNOLOGY
电力电子技术仿真实验
➢ 仿真实验的目的和意义
进一步加深对《电力电子技术》课程的 理解。学会用仿真来替代实际系统的试验, 在计算机上研究和设计系统,这不仅省时、 省力、降低成本、缩短开发周期,而且可以 获得更丰富、详细的数据资料。
➢ 仿真实验的要求
➢ Simulink常用子模块
5.信号路线模块库(Signal Routing)
➢ Simulink常用子模块 6.电力系统模块库(Sim Power Systems) 该模块库包含电器网络中常见的元器件和设备。
➢ Simulink常用子模块
Sim Power Systems中的电力电子器件 包含常用的电力电子元器件和电气电子组件 如:二极管Diode、MOSFET、IGBT、GTO、 不控整流桥、两电平通用桥式电路、三电平 桥式电路等。
➢ Simulink常用子模块
可编程控制器
1.输出信号改变输出值的时间, 时 间 长 度 应 与 Amplitude 长 度 一致 2.输出信号的值
利用Matlab/Simulink软件对电力 电子变流技术(AC-DC、DC-AC、 DC-DC、AC-AC)电路进行建模与仿 真研究。
➢ Matlab介绍
Matlab是由美国的Clever Moler博士于 1980年开发的。设计者的初衷是为了解决 《线性代数》课程中的矩阵运算问题,故取 名Matlab,即Matrix Laboratory(矩阵实验 室)的意思。
① 启动Simulink:单机MATLAB Command窗口 工具条上的 Simulink图标或者 在MATLAB命令窗口输入 Simulink,即弹出窗口界面。
② 打开空白模型窗口:File:New→Model ③ 建立Simulink仿真模型:在常用子模块中选取
所需要的模块,并调 整位置以及连线。
➢ Simulink常用子模块
7.控制模块库 PWM发生器
PWM Gennerator是一个多功能模块,可以 为GTO、IGBT等自关断器件提供门极驱动 PWM新号,其PWM产生机制是正弦脉宽 调制,即SPWM。
➢ Simulink常用子模块
1.选择不同的发生器模式 2.SPWM三角载波频率 3.是否选用内部调制信号 4. 调 制 度 , 即 调 制 波 基 波 的 最大值 5.调制波基波频率 6.调制波基波相位
Scope_示波器
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此外,在scope模块中的坐标系中单 击鼠标右键,选择弹出菜单中坐标系属性 设置命令,将弹出图5所示的坐标系属性 设置对话框。用户可以对scope模块的坐 标系标题与显示信号范围进行合适的设置 ,以满足仿真输出结果显示的重要。
➢ Simulink操作
④ 设置仿真参数,进行仿真: 双击模块即可以设置相关参数,在模型窗口选 取菜单Simulation:Start,仿真开始,至设置的仿 真终止时间,仿真结束。仿真过程中要终止仿 真可以选择Stop。也可点击窗口中的 开始或 停止。
⑤ 输出仿真结果
➢ Simulink基本操作
➢ Simulink介绍
Simulink是基于框图的仿真平台,它挂接 在Matlab环境下,以直观的模块框图进行仿 真和计算。在Simulink中提供了各种仿真工 具,尤其是它不断扩展的、内容丰富的模块 库(Simulink Library Browser),为系统的 仿真提供了极大便利。
➢ Simulink操作