MATLAB运用simulink建立简单的单机无穷大系统仿真模拟数字电子技术

实训报告书电气工程及其自动化自动化2016级自动化1班课程名称：自动化2016级自动化1班MATLAB仿真实训电气工程及其自动化自动化2016级自动化1班自动化2016级自动化1班自动化2016级自动化1班专业：自动化2016级自动化1班自动化2016级自动化1班班级：160090110学生姓名：160090110学号：获得成绩：2019年6月24日至6月28日指导老师：2019年6月24日至6月28日实训日期：实训报告一、单机-无穷大系统仿真在实训过程中为主要运用simulink建立简单的单机-无穷大系统进行仿真，对系统运行出现短路情况时的仿真结果进行详细的分析。建立带励磁系统的发电机系统，通过仿真结果分析带上励磁系统时电压和电流的变化情况。在实验开始时按照老师给的实验系统模型图1-1：图1-1单机-无穷大系统建立了单机-无穷大系统仿真图1-2：图1-2单机-无穷大系统仿真图接下来我们将个元件的参数依次设置，在设置完成后，我们开始对搭建好的仿真模型开始分析。将三相电路短路故障发生器的故障相选择中三相故障都选择，并选择故障相接地选项。设置完电路图和仿真参数后，激活仿真按钮，查看仿真波形。在发电机故障器中的测量选项中选择故障电压和电流选项，对故障点的电压和电流进行测量。其它两个故障器均选择不测量选项。1、在万用表元件中选择故障点A相电流作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点A相电流波形图如图所示。由图形可以得出以下结论：在稳态时，故障点A相电流由于三相电路短路故障发生器处于断开状态，所以电流为0A。在0.2S时，三相电路短路故障发生器闭合，此时电路发生三相短路，故障点A相电流发生变化，电流波形上移。在0.3s时，三相电路短路故障发生器断开，相当于排除故障，此时，故障点的电压迅速变为0A。故障点A相电流波形图如图1-3所示。图1-3故障点A相电流对故障点B进行故障分析，在万用表元件中选择故障点B相电流作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点B相电流波形图如图3-21所示。由图形可以得出以下结论：在稳态时，故障点B相电流由于三相电路短路故障发生器处于断开状态，所以电流为0A。在0.2S时，三相电路短路故障发生器闭合，此时电路发生三相短路，故障点A相电流发生变化，电流波形下降。在0.3s时，三相电路短路故障发生器断开，相当于排除故障，此时，故障点的电压迅速变为0A。B点故障图如1-4：图1-4故障点B相电流在万用表元件中选择故障点A相、B相、C相电流作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点A相、B相、C相电流波形图如图1-5所示：图1-5故障点三相电流2、之后我们在进行故障点的电压的测量。首先万用表元件中选择故障点A相、B相和C相电压作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点A相、B相和C相电压波形图如图1-6所示：图1-6故障点三相电压由图形可以得出以下结论:在稳态时，故障点三相电压由于三相短路故障发生器处于断开状态，其实际电压为发电机出口母线上的电压。在0.2s时，三相短路故障发生器闭合，此时发生三相短路，故障点三相电压由于发生三相接地短路，因而各相电压为0V。在0.3s时，三相短路故障发生器打开，相当于排除故障，此时三相实际电压为母线电压，发生暂态波动。对发电机故障分析完后，选择对发电机B相电流作为测量电气量。做出波形如图1-7所示：图1-7故障点B相电流分析完发电机端电流，接下来分析发电机端电压。选择发电机C相电压作为测量电气量。做出波形如图1-8所示：图1-8故障点C相电压观察上图可知在稳态时，发电机C相电压为正弦变化，在0.2s时，发生三相短路，电压立刻变为0V。在0.3s时，三相短路故障发生器断开，相当于排除故障，此时，C相电压恢复为正弦变化。之后在万用表元件中选择变压器三相电流作为测量电气量，则得变压器电流波形如图1-9所示：图1-9变压器三相电流由图形可得：在稳态时，变压器电流呈正玄变化，在0.2s时，发电机端发生三相短路，受到冲击电流的影响，变压器电流迅速上升，由于变压器存在磁感应，电流慢慢趋于零，在0.3s时，三相短路故障发生器断开，相当于排除故障，此时，变压器电流恢复正玄变化，发生暂态过程。二、带励磁系统仿真这里是第二个实训，带电励磁系统的发电机系统，通过仿真结果分析带电励磁系统时电压和电流的变化情况。首先进行励磁系统的发电机系统的基本模型的建立，并对各个元件进行参数的设置。建立模型如图2-1所示：图2-1带电励磁仿真模型图之后我们进行发电机端短路时电流和电压波形图测试，波形图如图2-2：2-2发电机端短路时电流和电压波形图由图2-2的波形可知：发电机端电流在0.1s时带上系统负荷，电流稍有上升，发电机电流呈正弦变化，在0.2s时，三相短路故障发生器闭合，发生三相短路，发电机短路迅速上升，在0.3s时故障发生器断开，相当于排除故障，发电机电流恢复正常运行状态。从发电机整个波形可以看出，由于发电机带有励磁系统，能自动调节发电机电流。在万用表元件中选择故障点三相电压作为测量电气量，则故障点的电压波形如图2-3所示：图2-3故障点三相电压由图2-3波形可得：在0.2s到0.3s短路期间，故障点的电压突变为0V，0.3s后，故障排除，电压恢复正常运行接下来对发电机端短路时的电压进行仿真，设置发电机A相电压为测量电气量，发电机电压波形如图2-4所示：图2-4发电机端短路电压波形图在万用表元件中选择故障点的三相短路电流作为测量电气量，则故障点的电流波形如图2-5所示：图2-5故障点的三相短路电流由图2-5波形得出一下结论：在稳态时，由于短路故障发生器处于断开状态，故障点的电流为0A，在0.8s时，发生三相短路，故障点电流迅速上升，在0.9s时，故障发生器断开，故障排除，故障点电流立刻变为0A。在万用表元件中选择故障点三相电压作为测量电气量，则故障点的电压波形如图2-6所示：图2-6故障点三相电压波形图由图2-6波形可得：在0.8s到0.9s短路期间，故障点的电压突变为0V，0.9s后，故障排除，电压恢复正常运行。在