1、哈爾濱工業大學電力電子裝置與系統課程實驗報告 姓 名：王冠雄 專業班級：1206152 學 號：1120610631實驗1 Boost臨界導通模式功率因數校正仿真實驗一實驗目的1掌握電源仿真軟件Powersim的編程方法。2學習和掌握功率因數校正技術的原理和設計計算方法。二仿真實驗要求1. 掌握臨界導通boost功率因數校正電路的無源參數設計從實現功率因數校正的boost主功率開關MOSFET開關條件考慮，計算boost電感和輸出電容參數：1） 根據如下三個要求設計和計算最小boost電感值：固定導通時間最低開關頻率高于音頻（音頻可按照25kHz設計）導通時間不大于22.5。2） 根據最低輸出

2、電壓紋波值，設計最小輸出電容容值。2. 設計控制環路設計設計電壓外環和電流內環的控制參數三實驗內容1帶直流側濾波電容的單相全橋整流電路輸入電流觀察及諧波分析。2根據如下參數，設計無源器件參數：輸入電壓范圍180VAC-265VAC，,50Hz；最大輸出功率400W；輸出電壓400VDC；功率因數不低于0.99；THD不大于10%；效率不低于98%輸出電壓紋波±5V。3根據如下參數，設計和調節控制環路。輸出電壓上電穩定時間不長于10ms；四實驗設備及條件安裝有Powersim 9.0版本以上的計算機。五實驗仿真電路仿真結果：（1）輸出電壓：輸出電壓穩態：電流：實驗二：永磁同步電機雙閉環

3、矢量控制系統仿真一 實驗目的1加深理解永磁同步電機矢量控制系統的工作原理2掌握永磁同步電機驅動系統仿真分析方法二實驗要求：1. 永磁同步電機雙閉環控制系統建模2. 電流控制器設計3. 電流環動態跟隨性能仿真實驗4. 轉速控制器設計5. 轉速環抗負載擾動性能仿真實驗6. 給出仿真實驗結果與理論分析結果的對比及結論三. 實驗預習 具體見指導書四實驗報告要求：1對電機驅動系統的轉速、電流、電壓等仿真波形進行分析。2研究轉速和電流調節器參數對驅動系統動態性能的影響。五Simulink仿真模型仿真結果：電壓波形：分析：轉速和電流調節器參數對驅動系統動態性能的影響適當的調整轉速和電流調節器的參數，當電機啟

4、動時可以使電流跟隨給定值變化，且轉速快速上升到給定值；當電機負載發生變化時通過這兩個調節器的調節可以使電機很快重新進入穩定狀態。實驗三：電平H橋級聯逆變器控制系統仿真一 實驗目的 1. 加深理解H橋級聯多端電平逆變器基本工作原理2. 掌握H橋級聯逆變器仿真建模與分析方法3. 掌握載波移相調制策略產生方法4. 了解H橋模塊電容電壓平衡控制及影響機理二實驗要求： 1. 5電平H橋級聯逆變器建模 2. 基于載波移相的調制策略產生方法 3. 模塊電容電壓平衡控制器設計及仿真 4. 分析模塊電容電壓對逆變器輸出電壓THD影響 5. 分析調制比對輸出逆變器電壓幅值影響 6. 給出仿真實驗結果與理論分析結果

5、的對比及結論 三、實驗內容：根據實驗指導書步驟及參數設置，建立如下帶電阻負載的三相極聯橋仿真simulink仿真模型： A相觸發信號發生器 單相5電平級聯H橋模型四、仿真結果及分析C相電壓C相上單元輸出電壓C相下單元輸出電壓三相電壓諧波分析結果五實驗報告要求： 1. 分析調制比對5電平H橋級聯逆變器輸出電壓幅值影響。 答：調制比越大則輸出電壓幅值越大。2. 分析模塊電容電壓波動對逆變器輸出電壓THD影響。 答：波動越大則THD越大。實驗四：雙饋發電機控制系統仿真一實驗目的1加深理解雙饋發電機矢量控制系統的工作原理2掌握雙饋發電機控制系統仿真分析方法二實驗要求1.學習雙饋發電機并網運行理論（附錄

6、1為雙饋發電機控制原理）2.并網前雙饋發電機定子電壓閉環仿真實驗3.并網后雙饋發電機功率閉環仿真實驗4.給出仿真實驗結論三實驗內容實驗報告要求 根據模型自帶參數或自行修改參數運行仿真程序，完成以下內容，需要觀察的中間變量可以根據需求自行添加示波器，實驗報告應附波形圖。1.在0s-1s區間，觀察定子電壓和電網電壓關系，觀察定子電壓控制器的給定值和實際值關系（dq），觀察此階段轉子電流給定值和實際值。2.在1s-2.5s區間，觀察定子側輸出功率變換，觀察定子側有功無功功率的給定值和實際值關系，觀察此階段轉子電流給定值和實際值。3.自行修改定子側功率給定值和階躍時間（時間在1-2.5之間），觀察相應

7、量的變化。4.（選作）自行修改定子電壓控制器，功率控制器，轉子電流控制器中PI控制參數，觀察控制器控制效果。修改過程中，注意定子電壓控制器dq，有功無功控制器，轉子電流控制器dq都是成對出現的，修改參數時應保證對應的兩組參數對稱（例如轉子電流控制器dq軸上PI參數應一致）。四實驗結果 總圖 外環（橙色模塊）1.（1）定子電壓和電網電壓關系（上為定子，下為電網） （2）定子電壓控制器的給定值和實際值關系（dq）d軸（上為給定，下為實際）q軸（上為給定，下為實際）（3）轉子電流給定值和實際值d軸（上為給定，下為實際）q軸（上為給定，下為實際）2. （1）觀察定子側有功無功功率的給定值和實際值關系有功是在1.5s變為1500000W的階躍；無功是在2s變為-500000W的階躍下圖上為有功，下為無功（2）觀察此階段轉子電流給定值和實際值d軸（上為給定，下為實際）q軸（上為給定，下為實際）3. （1）有功無功的仿真圖像如下：可見，有功輸入的時間和峰值發生了相應的變化。（2）轉子電流的波形如下：d軸（上為給定，下為實際）q軸（上