实验七 基于Simulink的电力电子系统仿真
一、实验目的
1、熟悉Simulink的工作环境；
2、掌握Simulink电力系统工具箱的使用；
3、掌握在Simulink的工作环境中建立电力电子系统的仿真模型。
二、实验内容
降压斩波(Buck)电路是最基本的DC-DC变换电路之一。本实验以Buck电路为例，介绍如何对电力电子电路进行Simulink仿真。如图１所示为Buck电路原理图及其工作模式。元件和仿真参数设置如下：E?300V，R?20?，
L?3e?4H，C?470?F，开关频率为20kHz，开关信号占空比D=50%。
T+UiL+CDRUo-降压斩波电路(Buck)原理图iLiLLC-+Ui+RUo+UiLC+RUo-T导通--T关断-
图1 Buck电路原理图及其工作模式
在Simulink中建立Buck电路模型，并进行仿真，同时观察开关脉冲、电感的电压和电流、二极管的电压和电流、电容的电流和负载电压等信号：
1）对BUCK电路的仿真波形：
2）对占空比D为25%和70%的条件下分别进行仿真，分析比较仿真结果： 占空比为25%：
占空比为75%：
从仿真结果可以看出当输入信号的占空比不同时，Buck电路开关脉冲高低电平时间、电感的电压和电流、二极管的电压和电流、电容的电流和负载电压波形上升、下降时间均不同。
3) 调换Buck电路中器件的位置，实现升压斩波(Boost)电路的仿真。
实验八 基于Simulink的电机系统仿真
一、实验目的
1、熟悉Simulink的工作环境；
2、掌握Simulink电力系统工具箱的使用；
3、掌握在Simulink的工作环境中建立电机系统的仿真模型。
二、实验内容
同步电机是一种常见的交流电机。本节实验以Simulink的Simpowersystem自带的简单同步电机模型为例，如图１所示为常见的同步电机结构模型。该电机的主要电气参数如下：额定容量SN=1000MVA，额定电压UN=315kV，额定频率fN=50Hz，额定转速nN=1500r/m。
图1 同步电机结构模型
1）在Simulink中，以并入单机无穷大系统的同步电机为对象，实现仿真：
2）运用多路选择模块Bus Selector观测电机实时的功率角δ、转速n和电磁
功率Pe等信号的仿真波形；
3）结合理论知识分析上述观测信号变化的原因，及其相互之间的联系。 初始时刻电机及空载，之后电机分两次增加负载，负载的功率因数和功率改变，同步电机转速发生两次微小变化后又稳定下来。通过对仿真结果的分析看出，同步电机在负载功率和功率因数角改变时转速变化很小，仅有微小波动，有稳定的转速特性。同时可以看出，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。