Matlab电气仿真实验

/电气仿真实验指导老师：学生姓名：爸爸专业班级：电气工程机器自动化1班学号：222012本课程设计的目的：1、掌握中工具箱的基本建模方法；2、掌握电气仿真的基本步骤；3、利用在基本电路及磁路、电力电子技术、电气传动等方面的仿真设计。实验一设计任务1：单相桥式整流加滤波电路，电源为220V,50,整流电路输入为24V，负载为10Ω阻性负载，滤波电感100，滤波电容200。实验步骤:在中选取相应的器件如图连接。注意事项:将中的“”选项应该去掉。参数选择：交流电源幅值：220*（2），频率：50。变压器参数200,变比：22024V。电感：100；电容：200；电阻：10欧。实验结论：3电压电流如图所示虚线显示的为电流I是仙显示的电压U。当3导通时其减压接近为0，其电流有值。当3不导通时其电流值为0，功率二极管承受反向电压。而电流图像上出现波动是因为电感L的值不是无穷大，会受频率电压幅值的影响所以如图所示。4电压电流如图所示：虚线显示的为电流I是仙显示的电压U。当3导通时其减压接近为0，其电流有值。当4不导通时其电流值为0，功率二极管承受反向电压。而电流图像上出现波动是因为电感L的值不是无穷大，会受频率电压幅值的影响所以如图所示。上述两图中3及4两个功率二极管的电压电流在相位上差120°，因为正版周期二极管1和4同时导通2和3受反向压降。当为π是2和3同时导通而1和4关断承受反向电压。负载电阻R电压如图所示实线为电压曲线，电压曲线前半段出现上升的情况是因为给电容C充电并且伴随着放电，而当稳定时形成震荡电路出现正弦波形。理论计算：输出电压:实验总结：及实际相比二极管的电流会有一定的毛刺，是由于电感不能无穷大而在其导通的时有0.8的管压降。整流电路负载端电压接近直流。实验二电路部分：设计任务1：一阶直流激励充、放电电路的研究（学号尾数为双数）实验步骤：在中选取相应的器件如图连接和的使用方法是相对应的控制的开通和关断时间并且控制通过的有效幅值。参数设置[00.010.02][010]。3000、1H(0)、10V。实验结果：负载L的电流电压如图所示：如图所示一阶直流激励充、放电电路电压图前一部分电感电流不越变对只有电源电感充电，当充电充满时负载电压为10V，0.004s时电源断开电感放电为后半部分。实验总结：如图所示一阶直流激励充、放电电路电流图前一部分电感电流不越变对只有电源电感充电，当充电充满时负载电流为0.003333，0.004s时电源断开电感放电为后半部分。实验目的：二阶直流和交流激励下动态响应的研究（直流激励：过阻尼情况）实验步骤：在中选取相应的器件如图连接直流激励：过阻尼情况参数设置10、100，过阻尼情况下，取50Ω。交流激励：参数设置参数设置[00.010.015][101]。10、1(0)、22050。理论分析：二阶直流激励下的响应会出现加大的超调，但响应速度快，时间短。交流激励下，如图所示电路，开关闭合后，由于电源频率为50,属于低频，感抗远远小于容抗，故电容电流很小，开关断开后，电容和电感并联谐振，谐振频率：。实验结果：直流激励过阻尼情况：电容的电压及电流交流激励情况下：电流及电感上的电压及电流电阻上的电压及电流实验结论：在直流激励下，二阶串联电路中，电阻50Ω.电路为过阻尼状态，没有超调量。交流激励下，由于电源频率低，开关闭合之前，电感几乎将电容短路，故电容电压近似为零。开关断开后，电感、电容并联谐振如图中的0.01~0.015时间段并联谐振。磁路部分：设计任务2：一台10，60，380220V单相变压器，原、副边的漏阻抗分别为：0.140.22Ω,0.0350.055Ω,励磁阻抗30310Ω，负载阻抗45Ω。要求:利用建立仿真模型，计算在高压侧施加额定电压时，(a)分别计算原、副边的电流的有效值。(b)副边的负载上电压的有效值。实验步骤：在中选取相应的器件如图连接参数设置及理论计算:由设计要求可知，容量：频率：原边电压有效值：副边电压有效值：原边漏阻抗对应的电阻、电感：；副边漏阻抗对应的电阻、电感：；因为英文版的励磁绕组为并联，中文版的为串联，所以关系转换如下：励磁电阻：其标幺值：224.5励磁电感：其标幺值：21.7负载电阻：5仿真结果:原、副边电压电流如图所示：效率：实验结果：在模式45下输出负载电压有效值204.8V，且计算时间很慢，改用23s算法后，变压器二次电压为214.7V。带负载情况下，受内阻压降的影响，二次侧端电压有所降低。符合实际情况。有及仿真计算对损耗的考虑不全面。本设计过程中，还可取额定容量和额定电压为基值，推算其他参数的标幺值，各参数用标幺值表示。实验三设计任务：3个交流电源（单独的），U=220+(学号%10)×10V，50。串联负载分别为：R=1Ω，1。实验要求：利用建立仿真模型，观察：(a)各个晶闸管的电压。(b)负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注实验步骤：。在中选取相应的器件如图连接实验参数设置：电源电压有效值220V，50负载1Ω、1实验理论计算：负载电压：当ɑ=0度时：V当ɑ=30度时：实验结果：当0度：负载电压电流波形：晶闸管电压波形：当ɑ=30度时：负载电压波形和电流波形晶闸管电压波形：实验目的：直流电压源电压U=100+(学号%10)×20V，输出频率50。负载分别为：21Ω。实验要求：利用建立仿真模型，观察：负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。实验步骤：在中选取相应的器件如图连接实验参数设置：直流电源电压100V，电容C12=1F,频率50,负载21Ω。实验结果：电压波形：电流波形：实验结果分析：逆变时一定要加电阻R1，应为电容电压不能突变。电容C1，C2串联，中间取参考点，即可得到正负电源。且电容越大，输出电压越平滑。实验目的：降压电路分析,直流电压源电压U=100+(学号%10)×20V。负载为：50Ω，滤波电容0.3实验要求：利用建立仿真模型，观察：(a)的电流、电压。(b)负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。实验步骤：在中选取相应的器件如图连接实验参数设置：直流电压100V，电感1H，滤波电容300，负载电阻100Ω开关频率10、占空比ɑ=0.6.理论分析计算：输出电压：负载电流：实验结果：负载电压电流波形：实验结果：输出负载电压值约为60V,前期的波动是因为电感和电容充放电不完全引起的，负载电流约为0.6A，前期的波动及电压波动情况相同，电压电流都基本符合理论值。实验目的：升压电路分析，直流电压源电压U=100+(学号%10)×20V。负载为：100Ω，滤波电容0.3升压电路分析实验要求：利用建立仿真模型，观察：(a)的电流、电压。(b)负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。实验步骤：在中选取相应的器件如图连接实验参数设置：直流电压100V，电感0.1H，滤波电容300，负载电阻100Ω开关频率10、占空比ɑ=0.6.理论分析计算：输出电压：负载电流：实验结论：5、仿真结果分析输出电压值为250V，电流为2.5A，理论电压值为250V，电流值为2.5A.仿真结果及理论值吻合.实验四实验目的：笼型异步电机直接起动的研究，三相交流电压源(线电压取值：学号单号为220V，双号为380V)，频率(单号：60，双号为50)。电动机机械转矩T=10+(学号%100)/100。实验要求：利用建立仿真模型，观察：A相转子电流、A相定子电流、转数()、电磁转矩。模型和曲线要有标注。实验步骤：在中选取相应的器件如图连接试验参数：理论计算：同步转速：实验结果：转差率:转子电流变化频率实验结论：工程中一般10下的电机允许直接起动，且起动时间一般在1s秒之内。本次设计三相四级鼠笼式异步电机，起动转矩很大。1s时电机起动，开始稳定运行，由于电机空载，故稳态电流、转矩都比较下。稳态电流大部分来建立旋转磁场，稳态转矩则用来克服摩擦阻力。实验目的：绕线式异步电机转子串电阻起动的研究，三相交流电压源(线电压取值：学号单号为220V，双号为380V)，频率(单号：60，双号为50)。电动机机械转矩T=10+(学号%100)/100。串联电阻R=3Ω。实验要求：利用建立仿真模型，对比未串联和串联电阻起动效果，观察：A相转子电流、A相定子电流、转数()、电磁转矩。模型和曲线要有标注。.实验步骤：在中选取相应的器件如图连接实验目的：绕线式异步电机转子串电阻起动的研究实验步骤：在中选取相应的器件如图连接实验参数设置理论计算：同步转速：转差率1时：故：转子回路所串的电阻取：（