电力电子技术课程设计。
实验报告。院系：电气与电子工程学院。
班级： 学号：
学生姓名。指导教师。
成绩。日期：2023年 1月2日。
实验目的。掌握晶闸管**模型模块各参数的含义。
理解晶闸管的特性。
实验设备：matlab/simulink/psb
实验原理。晶闸管测试电路如图1-1所示。u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uvt为晶闸管阳极与阴极间电压。
图1-1 晶闸管测试电路。
实验内容。启动matlab，建立如图1-2所示的晶闸管测试电路结构模型图。
图1-2 带电阻性负载的晶闸管**测试模型。
双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图-5所示。
图1-3 交流电压源模块参数。
图1-4 晶闸管模块参数。
图1-5 脉冲发生器模块参数。
固定时间间隔脉冲发生器的振幅设置为5v，周期与电源电压一致，为0.02s（即频率为50hz），脉冲宽度为2（即7.2），初始相位（即控制角）设置为0.0025s（即45）。
串联rlc分支模块series rlc branch与并联rlc分支模块parallel rlc branch的参数设置方法如表1-1所示。
表1-1 rlc分支模块的参数设置。
在本系统模型中，双击series rlc branch模块，设置参数如图1-6所示。
图1-6 负载模块参数。
系统**参数设置如图1-7所示。
图1-7 系统**参数。
运行**模型系统即可得到控制角为45时，电源电压、触发信号、流过晶闸管的电流、晶闸管阳极和阴极两端电压、负载电流、负载电压的**波形，如图1-8所示。
图1-8 控制角为45时的**波形（带电阻性负载）
改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位（即控制角）参数，可以得到不同控制角度下的**波形。例如将初始相位设置为0s，可以得到控制角为0时的**波形，如图1-9和1-10所示。
图1-9 脉冲发生器模块参数。
图1-10 控制角为0时的**波形（带电阻性负载）
改变串联rlc分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置该模块的参数r=1ω，l=0.01h，电容为inf，即为阻感性负载，如图1-11所示。
当控制角设置为45时的**波形如图1-12所示。
图1-11 负载模块参数。
图1-12 控制角为45时的**波形（带阻感性负载）
同理，在带阻感性负载的情况下，改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位（即控制角）参数，可以得到不同控制角度下的**波形。例如将初始相位设置为0.0075s，可以得到控制角为135时的**波形，如图1-13所示。
图1-13 控制角为135时的**波形（带阻感性负载）
实验目的。掌握单相桥式全控整流电路**模型的建立及模块参数和**参数的设置。
理解单相桥式全控整流电路的工作原理及**波形。
实验设备：matlab/simulink/psb
实验原理。单相桥式全控整流电路如图2-1所示。u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uvt为晶闸管阳极与阴极间电压。
图2-1 单相桥式全控整流电路。
实验内容。启动matlab，建立如图2-2所示的单相桥式全控整流电路结构模型图。
图2-2 单相桥式全控整流电路模型。
双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图-6所示。
图2-3 交流电压源模块参数。
图2-4 脉冲发生器1模块参数。
脉冲的幅值为2v，周期为0.02s（即50hz），脉冲宽度为7.2，初始相位（即控制角）为60。
图2-5 脉冲发生器2模块参数。
脉冲发生器2的幅值也设置为2v，周期也为0.02s，脉冲宽度也为7.2，初始相位设置为240。脉冲发生器1和脉冲发生器2的初始相位相差180，但两者的控制角都是60。
图2-6 负载模块参数。
系统**参数设置如图2-7所示。
图2-7 系统**参数。
运行**模型系统即可得到控制角为60时，电源电压、触发信号、负载电流、负载电压、流过晶闸管vt3的电流、晶闸管vt3阳极与阴极间电压的**波形，如图2-8所示。
图2-8 控制角为60时的**波形（带电阻性负载）
改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位角，即可得到不同工作情况下的**波形。例如将晶闸管控制角取为120，即将脉冲发生器1的初始相位设置为120（0.02/3s），将脉冲发生器2的初始相位设置为300（0.
05/3s），此时的**波形如图2-9所示。
图2-9 控制角为120时的**波形（带电阻性负载）
改变串联rlc分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置负载模块的参数r=10ω，l=0.04h，电容为inf，即为阻感性负载，当晶闸管控制角取为90时的**波形如图2-10所示。
此时脉冲发生器1的初始相位设置为90（0.005s），将脉冲发生器2的初始相位设置为270（0.015s）。
图2-10 控制角为90时的**波形（带阻感性负载）
同理，在带阻感性负载的情况下，改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位角即可得到不同工作情况下的**波形。例如将晶闸管控制角取为120，即将脉冲发生器1的初始相位设置为120（0.02/3s），将脉冲发生器2的初始相位设置为300（0.
05/3s），此时的**波形如图2-11所示。
图2-11 控制角为120时的**波形（带阻感性负载）
实验总结。1、总结单相桥式全控整流电路的控制规律。
图2-1 单相桥式全控整流电路。
在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有2个晶闸管，即用2个晶闸管同时导通以控制导电的回路。和组成一对桥臂，在正半周（即a点电位高于b点电位）承受电压，若在触发角处给晶闸管和施加触发脉冲使其开通，电流从电源a端经、负载、流回电源b端，。在过零时关断。
假设电路已工作于稳态，的平均值不变。负载中有电感时电流不能突变，电感对负载电流起平波作用，负载电感很大时，负载电流连续且近似为一水平直线，过零变负时，由于电感的作用晶闸管和仍流过电流，并不关断。
和组成另一对桥臂，在正半周承受反向电压，至时刻，给和施加触发脉冲，因为和本已经承受正向电压，故两管导通，在过零时关断。
和导通后，和上施加反向电压使其关断。流过和的电流迅速转移到和上，此过程称为换相，亦称换流。在下一周期重复相同过程，如此循环。
若4个晶闸管均不导通，则负载电流为零，负载电压也为零。
实验目的。掌握三相桥式全控整流电路**模型的建立及模块参数和**参数的设置。
理解三相桥式全控整流电路的工作原理及**波形。
实验设备：matlab/simulink/psb
实验原理。三相桥式全控整流电路如图3-1所示。u2为电源电压，ud为负载电压，id为负载电流，uvt为晶闸管阳极与阴极间电压。
图3-1 三相桥式全控整流电路。
实验内容。启动matlab，建立如图3-2所示的三相桥式全控整流电路结构模型图。
图3-2 三相桥式全控整流电路模型。
双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图-9所示。
图3-3 交流电压源va模块参数。
图3-4 交流电压源vb模块参数。
图3-5 交流电压源vc模块参数。
图3-6 同步脉冲发生器模块参数。
图3-7 触发脉冲控制角常数设置。
图3-8 触发脉冲封锁常数设置。
图3-9 负载模块参数。
系统**参数设置如图3-10所示。
图3-10 系统**参数。
运行**模型系统即可得到控制角为30时，电源电压、触发信号、负载电流、负载电压的**波形，如图3-11所示。
图3-11 控制角为30时的**波形（带电阻性负载）
改变同步脉冲发生器模块的控制角，即可得到不同工作情况下的**波形。例如将晶闸管控制角取为60，即将触发脉冲控制角常数设置为60，此时的**波形如图3-12所示。
图3-12 控制角为60时的**波形（带电阻性负载）
改变串联rlc分支模块的参数即可改变负载类型。例如，设置负载模块的参数r=10ω，l=0.04h，电容为inf，即为阻感性负载，当晶闸管控制角取为45（将触发脉冲控制角常数设置为45）时的**波形如图3-13所示。
图3-13 控制角为45时的**波形（带阻感性负载）
同理，在带阻感性负载的情况下，改变固定时间间隔脉冲发生器模块的初始相位角即可得到不同工作情况下的**波形。例如将晶闸管控制角取为0，即将触发脉冲控制角常数设置为0，此时的**波形如图3-14所示。
图3-14 控制角为0时的**波形（带阻感性负载）
实验总结。1、 总结三相桥式全控整流电路的控制规律。
1） 每个时刻均需两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组（将阴极连接在一起的三个晶闸管、、称为共阴极组）的，一个是共阳极组的（阳极连接在一起的三个晶闸管、、）且不能为同一相的晶闸管。（标号同图3-1）。
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