IGBT的MATLAB仿真

IGBT降压斩波电路设计（纯电阻负载）1、设计要求输入直流电压：U d=100V；输出功率：100W；开关频率5KHz ；占空比10%~90% ；输出电压脉率：小于10% 。

设计主回路、触发电路，设计仿真模型；给出模型的仿真波形，进行分析。

2、参数计算取输出电压脉率8%，R=25Ω，由P=I2R=UI=W，得I0=2A，U0=50V；α=U0E0=50100=0.5;T=1f=15k=0.0002sL=U0(1−α)2I ∗T=50×0.52×2×0.0002=0.00125H=1.25e-3HC=U0(1−α)8LC ×TT50×(1−0.5)8(0.08×50)×0.00125×0.0002×0.0002=0.000025F=2.5e-5F3、工作原理及原理图工作原理：当开关管IGBT驱动为高电平时，IGBT导通，储能电感L被充磁，流经电感的电流线性增加，同时给电容C充电，给R供能。

当开关管IGBT驱动为低电平时，IGBT关断，电感L通过续流二极管放电，电感电流线性减少，输出电压靠输出滤波电容C放电，以及减小的电感电流维持。

4、仿真模型及波形5、分析开关管的导通与关断受控制电路输出的驱动脉冲控制。

当控制电路脉冲输出高电平时，开关管导通，续流二极管D阳极电压为零,阴极电压为电压电压Us ，因此反向截止，开关上流过电流is流经电感L向负载R供电；此时L中的电流逐渐上升，在L两端产生左端正右端负的自感电势阻碍电流上升，L将电能转化为磁能存储起来。

经过时间ton后，控制电路脉冲为低电平，开关管关断，但L中的电流不能突变，这时电感L两端产生右端正左端负的自感电势阻碍电流下降，从而使D正向偏置导通，于是L中的电流经D构成回路，电流值逐渐下降，L中储存的磁能转化为电能释放出来供给负载R。

经过时间off后，控制电路脉冲又使开关管导通，重复上述过程。

基于IGBT 逆变器的异步电机变频调速系统分析及其MATLAB 仿真07电牵1班 13号 伍群芳摘要：异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。

本文给出了变频调查速的理论分析和MA TLAB 仿真，从中分析得知。

变频调速调速范围宽，启动电流比直接启动电流小，无论是高速还是低速时效率都较高。

在采取一定的技术措施后能实现高动态性能，可与直流调速系统媲美。

因此现在应用面很广。

关键字：异步电机 变频调速 MATLAB 仿真根据异步电机的转速公式（1）可见，可以通过改变异步电机的定子频率、转差率、和极对数来实现异步电机调速。

异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。

由于在调速时转差功率不随转速而变化，调速范围宽，无论是高速还是低速时效率都较高，（1）在进行电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：希望保持电机中每极磁通量 Φm 为额定值不变。

如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。

为了协调控制好电压和频率，便达到控制好Φm 的目的，对此，需考虑基频以下和基频以上两种情况。

（1） 基频以下调速。

根据式子： 式中：E g —气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值，单位为V 。

f 1—定子频率，单位为Hz ； N s —定子每相绕组串联匝数； k Ns —基波绕组系数； Φm —每极气隙磁通量，单位为Wb 。

只要控制好 E g 和 f 1 ，便可达到控制磁通Φm的目的，要保持 Φm 不变，当频率 f 1 从额定值 f 1N 向下调节时，必须同时降低 E g ，使Eg/f1=常数。

即采用恒值电动势频率比的控制方式。

然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压 U s ≈E g ，则得Us/f1=常数。

但是，在低频时 U s 和 E g 都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。

在MATLAB中实现IGBT动态仿真模型
廖家平;刘劲楠
【期刊名称】《武汉理工大学学报》
【年(卷),期】2001(23)9
【摘要】对 IGBT动态模型进行了详细的理论分析。

由于 IGBT中含有宽基极、低增益的晶体管 ,因此采用双极性传输方程来描述 IGBT电流 ,以此作为模型的物理基础。

用非准静态分析法描述 IGBT的动态电流、电压波形。

并用MATL AB的模型语言—— S-
【总页数】3页(P68-70)
【关键词】IGBT动态仿真模型;双极传输方程;非准静态分析法;S-Function仿真;MATLAB;绝缘栅双极晶体管
【作者】廖家平;刘劲楠
【作者单位】湖北工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN322.8;TP391.9
【相关文献】
1.用MATLAB实现IGBT动态仿真 [J], 刘劲楠;廖家平;毛俐旻
2.PSS/E中自定义AGC模型在频率动态仿真中的实现 [J], 陈琰;黄志龙
3.Matlab在碎片拼接模型中的算法实现 [J], 林美芳;范培源;薛志民;陈省江
4.Matlab在碎片拼接模型中的算法实现 [J], 林美芳;范培源;薛志民;陈省江;
5.基于MATLAB的可重用动态仿真模型库的设计与实现 [J], 刘兴刚;袁枫华;徐心和;郝丽娜;薛定宇
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基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析1.引言随着工业自动化水平的不断提高，对电机变频调速系统的要求也越来越高。

异步电机是目前工业中最为常见的一种电机类型，其变频调速系统在工业生产中发挥着至关重要的作用。

通过变频调速系统，可以实现电机的精确控制和能耗优化，提高生产效率和降低运行成本。

对异步电机变频调速系统进行仿真与分析，对于工业生产具有重要意义。

MATLAB是一款功能强大的技术计算软件，具有丰富的工具箱和仿真功能，可以方便地进行电机系统的建模和仿真分析。

本文将基于MATLAB对异步电机变频调速系统进行仿真与分析，探讨其性能特点和优化方法。

2.异步电机变频调速系统的基本原理异步电机的变频调速系统是通过改变电机的输入频率和电压，从而控制电机的转速和转矩。

基本原理是利用变频器对电源进行调节，改变电机的供电频率和电压，以实现对电机转速的精确控制。

在变频调速系统中，一般采用闭环控制结构，通过反馈电机转速信息，控制变频器的输出频率和电压，从而实现对电机的精确控制。

还需要考虑电机的负载特性和动态响应特性，以保证系统稳定性和性能优化。

在MATLAB中，可以利用Simulink工具箱进行异步电机变频调速系统的建模。

首先需要建立电机的数学模型，包括电机的电气特性、机械特性和传感器特性等。

然后，在Simulink中建立闭环控制系统模型，包括电机模型、变频器模型和控制器模型等。

通过建立完整的系统模型，可以对异步电机变频调速系统进行仿真分析。

可以通过改变输入信号和参数，观察系统的动态响应和稳定性能，进而优化系统的控制策略和调速性能。

4.仿真与分析通过MATLAB对异步电机变频调速系统进行仿真与分析，可以得到系统的各项性能指标和特性曲线。

其中包括电机的转速-转矩特性曲线、电机的效率曲线、系统的响应时间和稳定性能等。

在仿真过程中还可以考虑不同的工况和负载情况，对系统进行多种工况的分析和评估。

通过对系统性能的综合分析，可以得到系统的优化方案和改进措施，提高系统的控制精度和能效性能。

基于MATLAB和PLECS联合仿真的轨道交通用IGBT器件结温计算摘要：利用MATLAB和PLECS联合仿真方法，搭建了三相逆变器电热网络模型，实现了IGBT实时结温仿真。

通过温升试验数据对仿真结果进行了验证，仿真得到环境温度与IGBT结温之间的关系，表明IGBT结温波动受环境温度波动和IGBT器件开关损耗波动的共同作用。

该方法可为轨道交通用IGBT器件寿命预测提供结壳温度载荷变化的数据来源。

关键词：MATLAB ； PLECS；IGBT ；结温；电热网络模型中图分类号：TN386.2Simulation of IGBT Junction Temperature in Rail TransitBased on MATLAB and PLECSYe Na1，Li Ping1，Li shourong1，Wang zhiqiang1(Technical Center, CRRC YongJi Electric CO., LTD., Yongji, ShanXi 710048;)Abstract: A electric-thermal model of three-phase converter for CRH5 EMU is built based on MATLAB and PLECS, which can realize thereal-time simulation of IGBT junction temperature . The simulation results are validated temperature rise test data. The relationship between the change of ambient temperature and change of junction temperature of IGBT are study, and change of junction temperature is influenced by the change of ambient temperature and loss change ofIGBT during switch to ambient temperature. The proposed method canprovide data sources of IGBT junction temperature for lifetime prediction.Keywords：MATLAB PLECSIGBT, Junction Temperature, Electric-thermal modelFoundation Project：Supported by Shanxi Provincial Department of Science and Technology Unveiled Project（No.20201101017）1引言基金项目：山西省科学技术厅揭榜项目(20201101017)定稿日期：2022-05-09作者简介：叶娜（1986年），女，硕士，IGBT器件测试及应用IGBT器件在应用中60%的失效是由温度变化引起，在正常工作温度范围内，温度每上升10K，器件失效率以近2倍的速率上升【1】。

异步电机调压调速系统的matlab仿真代码异步电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域的工业控制系统中。

在工业生产中，对异步电机的调压调速系统进行仿真设计可以帮助工程师们更好地理解电机的工作原理，并且优化控制算法，提高电机的性能和效率。

本文将根据异步电机调压调速系统的需求，介绍如何使用Matlab进行仿真设计。

异步电机调压调速系统主要包括三个部分：电机模型、调速控制器和电源电压。

首先，我们需要建立电机的模型。

在Matlab中，我们可以使用Simulink来搭建电机模型。

在搭建电机模型之前，我们需要明确电机的参数，例如额定功率、额定转速、定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感等。

根据这些参数，我们可以使用Simulink中的“Synchronous Machine”模块来搭建电机模型。

通过调整模块的参数，我们可以设定电机的额定功率和转速。

此外，我们还可以通过添加噪声、扰动等，模拟电机在实际工况下的运行情况。

接下来，我们需要设计调速控制器。

常见的调速控制算法有PID控制、模糊控制、自适应控制等。

在Matlab中，我们可以使用Simulink中的“PID Controller”模块来实现PID控制算法。

在使用PID控制器模块之前，我们需要根据电机的特性调整控制器的参数，例如比例系数、积分时间和微分时间。

通过不断调整参数和观察仿真结果，我们可以优化控制器的性能，实现电机的稳定调速。

最后，我们需要模拟电源电压对异步电机的影响。

在实际应用中，供电电压的波动会对电机的转速和输出功率产生影响。

在Matlab中，我们可以通过添加波动的直流电压源来模拟这种影响。

通过调整电压源的幅值和频率，我们可以观察电压波动对电机转速和输出功率的影响。

这对于调压调速系统的设计和优化非常重要。

在完成上述步骤后，我们可以对整个异步电机调压调速系统进行仿真。

通过控制器和电源电压的输入，我们可以观察电机的转速、输出功率和电流等参数的变化情况。

Implement insulated gate bipolar transistor(IGBT)实现绝缘栅双极型晶体管LibraryFundamental Blocks/Power ElectronicsDescriptionThe IGBT block implements a semiconductor device controllable by the gate signal.The IGBT is simulated as a series combination of a resistor R on,inductor L on,and a DC voltage source V f in series with a switch controlled by a logical signal(g>0or g=0)IGBT模块是一个由门信号控制的半导体元器件。

IGBT可以视作一个电阻一个电感一个直流电压源一个门信号控制的开关串联The IGBT turns on when the collector-emitter voltage is positive and greater than V f and a positive signal is applied at the gate input(g>0).It turns off when the collector-emitter voltage is positive and a0signal is applied at the gate input(g=0).当集电极与发射极间的电压正偏并且大于V f，而且存在门信号(g>0)，IGBT打开。

当集电极与发射极间的电压正偏门信号为0(g=0)，其关闭。

The IGBT device is in the off state when the collector-emitter voltage is negative.Note that many commercial IGBTs do not have the reverse blocking capability.Therefore,they are usually used with an antiparallel diode.当集电极与发射极间的电压反向偏置，IGBT模块处于关闭状态。

基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析1. 引言1.1 研究背景异步电机是一种常见的电动机类型，在工业和家用电器中广泛应用。

随着电力系统的发展和电动机技术的进步，对异步电机的变频调速系统进行研究已成为一个热门领域。

变频调速系统可以根据实际需要调整电机转速，实现节能、精准控制和适应不同工况需求的目的。

随着现代工业的自动化程度不断提高，对电机的调速要求也越来越高。

传统的电压调速和机械调速方式已经无法满足实际需求，因此异步电机变频调速系统逐渐成为工业界的主流选择。

在此背景下，研究基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析具有重要意义。

通过对异步电机原理、变频调速系统设计和MATLAB仿真模型搭建等方面的研究，可以更好地了解和掌握这一技术，为实际应用提供理论支持和指导。

本文将对异步电机变频调速系统进行深入探讨，旨在为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。

1.2 研究意义异步电机是工业中常用的电动机之一，其性能直接影响到生产效率和能源消耗。

变频调速系统能够实现电机转速控制，提高电机的运行稳定性和效率，减少能耗，降低维护成本。

基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析具有重要的研究意义。

通过仿真可以快速、灵活地模拟电机的工作情况，预测电机在不同工况下的性能表现，为设计和优化电机调速系统提供有力的依据。

通过仿真分析可以深入了解变频调速系统在不同参数和工况下的工作特性，为实际应用中的系统调试和优化提供指导。

对异步电机变频调速系统的研究可以推动电机控制技术的发展，促进工业生产的智能化和节能化，具有重要的社会和经济意义。

基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析不仅具有理论研究意义，还具有实际应用价值，对推动电机控制技术的发展和提高工业生产效率具有重要意义。

1.3 研究目的研究目的是为了探讨基于MATLAB的异步电机变频调速系统的仿真与分析，从而更深入地了解异步电机的工作原理和变频调速系统的设计方法。

基于MATLAB环境下逆变器-交流电机变频调速系统的仿真摘要本文以交流电动机变频调速系统为研究对象，以MATLAB为仿真工具，介绍了Simulink仿真模块，分析了变频器的工作原理，并在此基础上进行了多种逆变电路的仿真设计。

文章首先对MATLAB/Simulink模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块集做了简要的说明，介绍了变频器中实现变频的主要环节——逆变器的工作原理，并且分析了目前几种最常见的逆变器（单向全桥逆变器、三相桥式逆变器和SPWM控制的单相逆变器）的工作原理，在此基础上运用MATLAB软件分别对这几种电路的仿真进行了设计；并进一步设计出了交-直-交变频器的仿真模型，实现了对交流电动机变频调速系统的仿真。

关键词：Simulink，电压型逆变电路，变频调速，仿真设计目录第一节绪论————————————————————————4 一交流调速技术发展概况——————————————————-4 二全数字控制技术—————————————————————-6 三系统仿真————————————————————————-7 四论文的意义及任务————————————————————-8第二节电力电子器件仿真模型及逆变电路仿真设计———————8 一绝缘栅双极性晶体管的仿真模型及参数设定—————————-8 二逆变电路仿真设计————————————————————-11第三节基于MATLAB的变频调速系统的仿真设计————————16 一变频器的基本概念————————————————————16 二交一直一交变频电路的仿真设计——————————————18 第四节小结——————————————————————-20第一节绪论一交流调速技术发展概况直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。

由于直流传动具有较好的调速性能，而交流传动调速性能难以满足生产要求，因此，在20世纪大部分年代里，直流传动在调速领域中一直占据主导地位。