电气系统计算机辅助。
分析与**。
电气工程及其自动化专业。
学号：2220091940
姓名：姜铎。
一、实验目的。
1、学会用matlab软件中的simulink程序实现电路的**模拟，并试图与实际情况比较有何不同。
2、在练习的过程中复习电机学、电路原理、电力电子技术等多项专业课知识来解析原理及结果。
3、适当了解matlab软件在实际应用中的广泛应用，为自己将来在工作上提供一定的帮助。
二、实验任务及其内容的实现。
设计任务1：单相桥式整流加lc滤波电路，电源为220v,50hz, 整流电路输入为24v，负载为10ω阻性负载，滤波电感l=100mh，滤波电容c=200uf。
电源参数：峰值为220*sqrt(2)v f=50hz
理想变压器的参数设计：
滤波电容与负载的参数：
整流输出波形。
二极管电流波形。
二极管电压波形。
diode2输出波形。
diode3输出波形。
整流桥两个桥臂各导通180度，二极管在承受负电压时截止，电流为0，因此只有正半部分的电流值。
设计任务2：基本电路与磁路的**设计：电路部分。
设计要求：1、自行设计电路、设计电路参数2、自行选择所需显示的曲线、结果3、根据结果写出分析结果与结论。
1、一阶直流激励rl充、放电电路的研究。
原理：t=0.001s时给电感充电使其电压达到直流电源值10v，到t=0.002s时控制开关断开，电感开始给电阻放电及至电能被完全消耗光。
开关参数：
电流输出波形：
2、 二阶rlc直流激励下动态响应的研究（过阻尼情况）
原理：在t=0.001s时经过r l2给电容充电，为二阶系统；在t=0.003s时经由r l1给电容放电，也为二阶系统；
开关及rlc参数为：
输出波形为：
r=20+10>2*sqrt（0.001/0.00001）=20 为过阻尼。
3、 二阶rlc交流激励下动态响应的研究。
参数：输出波形：
结论：交流相应跟源交流信号相同。
4、 设计任务2：基本电路与磁路的**设计：磁路部分。
变压器（无饱和，采用线性变压器模型）的稳态分析。
设计要求：一台10kva，60hz，380v/220v单相变压器，原、副边的漏阻抗分别为：zp=0.
14+j0.22ω, zs=0.035+j0.
055ω,励磁阻抗zm=30+j310ω，负载阻抗zl=4+j5ω。
要求： 利用simulink建立**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。
变压器原副边阻抗等参数的设计。
原边： s(base)=10kva vp(base)=380v ip(base)=s(base)/ vp(base)=26.31579
zp(base)=vp(base)/ip(base)=14.44
rp(pu)=rp/zp(base)=0.0096953 xp(pu)=xp/zp(base)=0.015235
副边： s(base)=10kva vs(base)=220v is(base)=s(base)/ vs(base)=45.45455
zs(base)=vs(base)/is(base)=4.84
rs(pu)=rs/zs(base)=0.0072314 xs(pu)=xs/zs(base)=0.01136364
励磁支路：
rc=(rm^2+xm^2)/rm=3233.33 x=(rm^2+xm^2)/xm=312.9
rc(pu)=rc/zp(base)=223.915x(pu)=x/zp(base)=21.669
变压器参数：
设计任务3：几种典型的变流电路的**设计。
1、整流电路：三相桥式整流电路（晶闸管）分析。
设计要求：已知：3个交流电源，u = 220 + 学号%10)×20v，50hz。串联负载分别为：r = 1ω，l= 1mh。
要求： 利用simulink建立**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。
=0度时的整流输出波形及晶闸管电压波形如图所示，可见整流输出电压为三相电线电压的包络线。
2、逆变电路：三（单）相pwm逆变电路分析（igbt）
设计要求：已知：直流电压源电压u = 100 + 学号%10)×20v，输出频率50hz。负载分别为：zl= 2+j1ω。
要求： 利用simulink建立**模型，观察： 负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注。
负载电流及电压波形为：
此为双向pwm波你变电路，由面积等效原理把调制好的pwm波变近似成交流信号。理论上电感越大效果越好。
3、buck降压电路。
设计要求：已知：直流电压源电压u = 100 + 学号%10)×20v。负载为：rl= 50ω，滤波电容c=0.3mf。
要求： 利用simulink建立**模型，观察： (a) igbt的电流、电压。 (b) 负载上的电流。
电压。模型和曲线要有标注。
又降压电路公式可知，u=0.6e=60v
电压电流输出波形为：
负载的电压、电流：
igbt的电流、电压。
4、boost升压电路。
设计要求：已知：直流电压源电压u = 100 + 学号%10)×20v。
负载为：rl= 100ω，滤波电容c=0.3mf。
要求： 利用simulink建立**模型，观察： (a) igbt的电流、电压。
(b) 负载上的电流、电压。模型和曲线要有标注负载的电压、电流。
电压参数：由升压公式可知u=2.5e=250v。
负载电压、电流输出波形：
igbt的电流、电压。
设计任务4：电机拖动电路的**设计。
1、笼型异步电机直接起动的研究。
设计要求：已知：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：60hz，双号为50hz)。电动机机械转矩t = 10 + 学号%100)/100nm。
要求： 利用simulink建立**模型，观察： a相转子电流ira、a相定子电流isa、转数(rpm)、电磁转矩。模型和曲线要有标注。
电机参数设置：
转子电流，定子电流，转速，电磁转矩曲线图：
2、绕线式异步电机转子串电阻起动的研究。
设计要求：已知：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：60hz，双号为50hz)。电动机机械转矩t = 10 + 学号%100)/100nm。
串联电阻r = 3ω
要求： 利用simulink建立**模型，对比未串联和串联电阻起动效果，观察： a相转子电流ira、a相定子电流isa、转数(rpm)、电磁转矩。模型和曲线要有标注。
变压器参数设置：
转子回路电阻设置：
转子电流，定子电流，转速，电磁转矩曲线图：
在0.4s时切掉电阻，转速上升，转矩稳定后不变。
三、 实验心得体会。
经过本次matlab试验，加深了对电力电子技术及电机学理论课的认识，同时也深感simulink之强大，以及对将来从事相关工作的重要性。自我感觉对此次课程设计还算满意，实践过程中遇到过大大小小很多的问题，但在老师同学的帮助，及自己的努力下一一克服，收获颇多。对我感触最深的就是，不能在不了解一个电路的时候随意修改或尝试电路中的相关参数，这样很难调试成功，要在一定的理论知识的支持下才能准确把握每个器件的作用，从而调整相关参数，使之起到应有的作用，这样试验才能成功，而且自己也会很有收获，可以将理论与实践相结合，达到融会贯通的目的。
最后，希望这样的实践机会可以更多一些，三天的实践过程虽短，但得到却比一学期的课程学来的还要多，真心支持这样的实践环节。；
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