目录
实习一 三相半波可控整流电路仿真 ................................ 1 一、三相半波可控整流电路原理图 .................................... 1 二、建立仿真模型 . ................................................. 1 三、设置模型参数 . ................................................. 2 四、模型仿真 . ..................................................... 2 五、仿真波形分析 . ................................................. 5 实习二 三相桥式全控整流电路仿真 ............................... 6 一、三相桥式全控整流电路原理图 .................................... 6 二、建立仿真模型 . ................................................. 6 三、设置模型参数 . ................................................. 7 五、仿真波形分析 . ................................................ 10 实习三 三相桥式有源逆变电路仿真 .............................. 10 一、三相桥式有源逆变电路原理图 ................................... 10 二、建立仿真模型 . ................................................ 10 三、设置模型参数 . ................................................ 11 四、模型仿真 . .................................................... 11 五、仿真波形分析 . ................................................ 12
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
实习一 三相半波可控整流电路仿真
一、三相半波可控整流电路原理图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。在MA TLAB 的菜单栏上点击File ，选择New ，再在弹出菜单中选择Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击所需的模块放到仿真窗口。
3．将电路元器件模块按三相半波可控整流电路原理图连接起来组成仿真电路。
图标调出模型库浏览器，在模型库中提取
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help 帮助。
仿真参数的设置与前相同。
四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation 下选择Start ，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop 。（R=5）
1．电阻性负载时的仿真波形。 调试出：
α＝30°时输出电压和电流波形，流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
α＝90°时输出电压和电流波形，α＝90°时流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
如果要研究电感性负载时电路工作情况，只需重新设置负载参数。（R=5，L=0.01） 调试出：
α＝30°时输出电流和电压波形
α＝90°时输出电流和电压波形
α＝60°时流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
3．电阻电感负载接续流二极管
在负载两端并接二极管，仿真模型如图3－24所示。 调试出：
α＝0°时输出电压、电流以及晶闸管两端电压波形
α＝60°时输出电压、电流以及晶闸管两端电压波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
α＝120°时输出电压、电流以及晶闸管两端电压波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1姓名:张福磊 学号:1305130112
将得到的波形进行理论分析，得出结论。 （1） 电阻性负载特性
a =0︒时的工作原理分析：晶闸管的电压波形，由3段组成： 第1段，VT 1导通期间，为一管压降，可近似为u T1=0
第2段，在VT 1关断后，VT 2导通期间，u T1=ua -u b =uab ，为一段线电压。 第3段，在VT 3导通期间，uT1=ua-uc=uac ，为另一段线电压。 a = 30︒时的波形
负载电流处于连续和断续之间的临界状态，各相仍导电120︒ 。 a > 30︒的情况，负载电流断续，晶闸管导通角小于120︒ 。 （2） 阻感性负载特性
a ≤30︒时，整流电压波形与电阻负载时相同。
a >30︒时，u 2过零时，VT 1不关断，直到VT 2 的脉冲到来才换流，由VT 2导通向负载供电，同时向VT 1施加反压使其关断，因此u d 波形中会出现负的部分。
Id 波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将i d 近似为一条水平线。 阻感负载时的移相范围为90︒
实习二 三相桥式全控整流电路仿真
一、三相桥式全控整流电路原理图 三相桥式全控整流电路原理图如图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。在MA TLAB 的菜单栏上点击File ，选择New ，再在弹出菜单中选择Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击所需的模块放到仿真窗口。
3．将电路元器件模块按三相桥式全控整流电路原理图连接起来组成仿真电路
图标调出模型库浏览器，在模型库中提取
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help 帮
助。仿真参数的设置与前相同。 四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation 下选择Start ，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop 。
在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1姓名:张福磊 学号:1305130112
调试出：
α＝0°时输出电压和电流波形
α＝60°时输出电压和电流波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
调试出：
α＝0°时输出电压和电流波形
α＝30°时输出电压和电流波形
α＝90°时输出电压和电流波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
将得到的波形进行理论分析，得出结论。
（1） 电阻性负载特性
当a ≤60︒时，u d 波形均连续，对于电阻负载，i d 波形与u d 波形形状一样，也连续
a >60︒时，u d 波形每600中有一段为零。一旦u d 降为零，i d 也降为零，流过晶闸管的电流即降为零，晶闸管关断，输出整流电压u d 为零，波形u d 不能出现负值。
带电阻负载时三相桥式全控整流电路a 角的移相范围是120︒ （2） 阻感性负载特性
当a ≤60︒时， u d 波形均连续，电路的工作情况与带电阻负载十分相似。阻感负载时，由于电感的 作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流i d 的波形可近似为一条水平线。 a >60︒时， 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时，u d 波形不会出现负的部分，阻感负载时，u d 波形会出现负的部分。
带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a 角移相范围为90︒
实习三 三相桥式有源逆变电路仿真
一、三相桥式有源逆变电路原理图
三相桥式有源逆变电路原理图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。在MA TLAB 的菜单栏上点击File ，选择New ，再在弹出菜单中选择Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1姓名:张福磊 学号:1305130112
2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击需的模块放到仿真窗口。
3．将电路元器件模块按三相桥式有源逆变原理图连接起来组成仿真电路。
图标调出模型库浏览器，在模型库中提取所
三相桥式有源逆变电路仿真模型
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help 帮助。
仿真参数的设置与前相同。
四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation 下选择Start ，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop 。
在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
α＝90°时输出电压和电流波形
α＝120°时输出电压和电流波形
五、仿真波形分析
将得到的波形进行理论分析，得出结论。
⑴有源逆变电路实质上是整流电路工作于移相控制角α>π/ 2 , 且存在一个极性与晶闸管导通方向一致的反电动势时的特殊情况。本文利用Simulink 对三相半波有源逆变电路的仿真结果进行了详细分析, 与采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较, 进一步验证了仿真结果的正确性。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
法中繁琐的绘图和计算过程, 得到了一种较为直观、快捷分析有源逆变电路的新方法。同时, 该电路模型也适用于整流电路的仿真, 只需改变负载参数及移相控制角范围就可实现, 因此实用性较强。结果随参数的变化而变化。
⑶应用Matlab/ Simulink 进行仿真, 在仿真过程中可以灵活改变仿真参数, 并且能直观地观察到仿真结
心得体会
运用matlab 的知识仿真演练三相半波整流电路以及三相桥式整流电路，从理论到实践，在专业课程实习的过程中，我学到很多东西，了解了Simulink 和Power System的模型窗口的主菜单有文件、编辑、查看、仿真、格式设定、工具与帮助七项菜单选项和各个工具箱模块的使用。不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过课程设计教育让我认识理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中随时会遇到各式各样的问题，同时会不断发现自己的不足之处。整了个设计过程并不一帆风顺，譬如对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，不会查阅资料，觉得无从下手等等。通过课程设计的教学实践，使我们所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使我们得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；使我们接触和了解实际局部设计从收集资料、方案比较、软硬件设计及整体调试的全过程，进一步提高实习过程中的分析、综合能力以及工程设计中分析设计的基本能力，为今后的毕业设计做必要的准备，并为以后的工作学习提供了借鉴思路。
目录
实习一 三相半波可控整流电路仿真 ................................ 1 一、三相半波可控整流电路原理图 .................................... 1 二、建立仿真模型 . ................................................. 1 三、设置模型参数 . ................................................. 2 四、模型仿真 . ..................................................... 2 五、仿真波形分析 . ................................................. 5 实习二 三相桥式全控整流电路仿真 ............................... 6 一、三相桥式全控整流电路原理图 .................................... 6 二、建立仿真模型 . ................................................. 6 三、设置模型参数 . ................................................. 7 五、仿真波形分析 . ................................................ 10 实习三 三相桥式有源逆变电路仿真 .............................. 10 一、三相桥式有源逆变电路原理图 ................................... 10 二、建立仿真模型 . ................................................ 10 三、设置模型参数 . ................................................ 11 四、模型仿真 . .................................................... 11 五、仿真波形分析 . ................................................ 12
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
实习一 三相半波可控整流电路仿真
一、三相半波可控整流电路原理图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。在MA TLAB 的菜单栏上点击File ，选择New ，再在弹出菜单中选择Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击所需的模块放到仿真窗口。
3．将电路元器件模块按三相半波可控整流电路原理图连接起来组成仿真电路。
图标调出模型库浏览器，在模型库中提取
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help 帮助。
仿真参数的设置与前相同。
四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation 下选择Start ，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop 。（R=5）
1．电阻性负载时的仿真波形。 调试出：
α＝30°时输出电压和电流波形，流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
α＝90°时输出电压和电流波形，α＝90°时流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
如果要研究电感性负载时电路工作情况，只需重新设置负载参数。（R=5，L=0.01） 调试出：
α＝30°时输出电流和电压波形
α＝90°时输出电流和电压波形
α＝60°时流过晶闸管电流及晶闸管两端电压波形
大 连 海 洋 大 学 实 习(训) 报 告 纸
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
3．电阻电感负载接续流二极管
在负载两端并接二极管，仿真模型如图3－24所示。 调试出：
α＝0°时输出电压、电流以及晶闸管两端电压波形
α＝60°时输出电压、电流以及晶闸管两端电压波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
α＝120°时输出电压、电流以及晶闸管两端电压波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1姓名:张福磊 学号:1305130112
将得到的波形进行理论分析，得出结论。 （1） 电阻性负载特性
a =0︒时的工作原理分析：晶闸管的电压波形，由3段组成： 第1段，VT 1导通期间，为一管压降，可近似为u T1=0
第2段，在VT 1关断后，VT 2导通期间，u T1=ua -u b =uab ，为一段线电压。 第3段，在VT 3导通期间，uT1=ua-uc=uac ，为另一段线电压。 a = 30︒时的波形
负载电流处于连续和断续之间的临界状态，各相仍导电120︒ 。 a > 30︒的情况，负载电流断续，晶闸管导通角小于120︒ 。 （2） 阻感性负载特性
a ≤30︒时，整流电压波形与电阻负载时相同。
a >30︒时，u 2过零时，VT 1不关断，直到VT 2 的脉冲到来才换流，由VT 2导通向负载供电，同时向VT 1施加反压使其关断，因此u d 波形中会出现负的部分。
Id 波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将i d 近似为一条水平线。 阻感负载时的移相范围为90︒
实习二 三相桥式全控整流电路仿真
一、三相桥式全控整流电路原理图 三相桥式全控整流电路原理图如图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。在MA TLAB 的菜单栏上点击File ，选择New ，再在弹出菜单中选择Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击所需的模块放到仿真窗口。
3．将电路元器件模块按三相桥式全控整流电路原理图连接起来组成仿真电路
图标调出模型库浏览器，在模型库中提取
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help 帮
助。仿真参数的设置与前相同。 四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation 下选择Start ，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop 。
在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1姓名:张福磊 学号:1305130112
调试出：
α＝0°时输出电压和电流波形
α＝60°时输出电压和电流波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
调试出：
α＝0°时输出电压和电流波形
α＝30°时输出电压和电流波形
α＝90°时输出电压和电流波形
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
将得到的波形进行理论分析，得出结论。
（1） 电阻性负载特性
当a ≤60︒时，u d 波形均连续，对于电阻负载，i d 波形与u d 波形形状一样，也连续
a >60︒时，u d 波形每600中有一段为零。一旦u d 降为零，i d 也降为零，流过晶闸管的电流即降为零，晶闸管关断，输出整流电压u d 为零，波形u d 不能出现负值。
带电阻负载时三相桥式全控整流电路a 角的移相范围是120︒ （2） 阻感性负载特性
当a ≤60︒时， u d 波形均连续，电路的工作情况与带电阻负载十分相似。阻感负载时，由于电感的 作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流i d 的波形可近似为一条水平线。 a >60︒时， 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时，u d 波形不会出现负的部分，阻感负载时，u d 波形会出现负的部分。
带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a 角移相范围为90︒
实习三 三相桥式有源逆变电路仿真
一、三相桥式有源逆变电路原理图
三相桥式有源逆变电路原理图
二、建立仿真模型
1．建立一个仿真模型的新文件。在MA TLAB 的菜单栏上点击File ，选择New ，再在弹出菜单中选择Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1姓名:张福磊 学号:1305130112
2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击需的模块放到仿真窗口。
3．将电路元器件模块按三相桥式有源逆变原理图连接起来组成仿真电路。
图标调出模型库浏览器，在模型库中提取所
三相桥式有源逆变电路仿真模型
三、设置模型参数
双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助help 帮助。
仿真参数的设置与前相同。
四、模型仿真
在参数设置完毕后即可以开始仿真。在菜单Simulation 下选择Start ，立即开始仿真，若要中途停止仿真可以选择Stop 。
在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。在需要观察的点上放置示波器，双击示波器图标，即弹出示波器窗口显示输出波形。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
α＝90°时输出电压和电流波形
α＝120°时输出电压和电流波形
五、仿真波形分析
将得到的波形进行理论分析，得出结论。
⑴有源逆变电路实质上是整流电路工作于移相控制角α>π/ 2 , 且存在一个极性与晶闸管导通方向一致的反电动势时的特殊情况。本文利用Simulink 对三相半波有源逆变电路的仿真结果进行了详细分析, 与采用常规电路分析方法所得到的输出电压波形进行比较, 进一步验证了仿真结果的正确性。
学院:信息工程学院 专业班级:自动化13-1 姓名:张福磊 学号:1305130112
法中繁琐的绘图和计算过程, 得到了一种较为直观、快捷分析有源逆变电路的新方法。同时, 该电路模型也适用于整流电路的仿真, 只需改变负载参数及移相控制角范围就可实现, 因此实用性较强。结果随参数的变化而变化。
⑶应用Matlab/ Simulink 进行仿真, 在仿真过程中可以灵活改变仿真参数, 并且能直观地观察到仿真结
心得体会
运用matlab 的知识仿真演练三相半波整流电路以及三相桥式整流电路，从理论到实践，在专业课程实习的过程中，我学到很多东西，了解了Simulink 和Power System的模型窗口的主菜单有文件、编辑、查看、仿真、格式设定、工具与帮助七项菜单选项和各个工具箱模块的使用。不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过课程设计教育让我认识理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中随时会遇到各式各样的问题，同时会不断发现自己的不足之处。整了个设计过程并不一帆风顺，譬如对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，不会查阅资料，觉得无从下手等等。通过课程设计的教学实践，使我们所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使我们得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；使我们接触和了解实际局部设计从收集资料、方案比较、软硬件设计及整体调试的全过程，进一步提高实习过程中的分析、综合能力以及工程设计中分析设计的基本能力，为今后的毕业设计做必要的准备，并为以后的工作学习提供了借鉴思路。