導(dǎo)語：Matlab軟件在電氣工程中的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1matlab軟件介紹

Matlab能夠構(gòu)建出一個(gè)高科技環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)高科技計(jì)算，具有更好的交互式友好界面，并且還可以實(shí)現(xiàn)一種交互式的程序設(shè)計(jì)。Matlab將各種強(qiáng)大的功能集成到一個(gè)可視化窗口中，在這種環(huán)境中不僅可以實(shí)現(xiàn)矩陣計(jì)算和數(shù)值分析，還能夠進(jìn)行非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模與方針，將所應(yīng)用的科學(xué)數(shù)據(jù)已可視化窗口的形式進(jìn)行交互，使數(shù)據(jù)運(yùn)算能夠更為直觀的展現(xiàn)出來，在工程設(shè)計(jì)以及科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)值運(yùn)算與處理，是一套完整而全面的科學(xué)解決方案，并且不會(huì)受到諸如C、Fortran等程序語言在程序設(shè)計(jì)與編輯方面的的制約，是當(dāng)前國際主流的計(jì)算軟件。在數(shù)學(xué)軟件中，Matlab與Mathematica、Maple齊名，是當(dāng)前應(yīng)用與數(shù)學(xué)領(lǐng)域的先進(jìn)軟件，在進(jìn)行數(shù)值計(jì)算方面具有較高水平。Matlab能夠?qū)崿F(xiàn)矩陣運(yùn)算，構(gòu)建可視化用戶界面，并且將數(shù)學(xué)中的函數(shù)在可視化窗口中呈現(xiàn)出來，同時(shí)能夠?qū)⑵渌删幊陶Z言很好的融入到Matlab工具箱中，進(jìn)而應(yīng)用到工程計(jì)算、信號(hào)處理、信號(hào)檢測、控制設(shè)計(jì)、金融建模與分析等諸多領(lǐng)域。在Matlab中，其基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，在指令表達(dá)方面較之于數(shù)學(xué)、工程中的形式極為相近，這也使工程運(yùn)算中引入Matlab后，其實(shí)現(xiàn)過程比C、Fortran等語言更加簡單和便捷，同時(shí)由于Matlab還融入了Maple等軟件的一些優(yōu)勢，使Matlab的功能更為強(qiáng)大，在計(jì)算與數(shù)據(jù)處理方面的能力更為突出。對(duì)于改版后的Matlab而言，實(shí)現(xiàn)了對(duì)C，C++，Java以及Fortran等語言的直接調(diào)動(dòng)，對(duì)于用應(yīng)用上述語言進(jìn)行完成的實(shí)用程序，能夠更加簡單的被寫入到Mltlab中，同時(shí)對(duì)于部分Matlab愛好者而言，其中的與Matlab相關(guān)的部分程序語言能夠直接從網(wǎng)絡(luò)上下載使用。

2電氣工程圖的重要性

電氣圖也被成為電氣圖樣，全面被稱作電氣工程圖。電氣工程圖是在一定的規(guī)范中繪制形成的，其中所涉及的圖形、文字、符號(hào)都采用都是標(biāo)準(zhǔn)的電氣化圖紙所要求的，并且涉及實(shí)際電器工程中與安裝、接線、原理、功能、配電關(guān)系的簡圖。在電氣工程圖中，能夠?qū)⒏鱾€(gè)電器元件、線路、構(gòu)成以及原理和方法更為直觀的呈現(xiàn)出來，使工人能夠按照電氣工程圖中所部署的流程來進(jìn)行施工、維護(hù)以及管理。設(shè)計(jì)者會(huì)將其設(shè)計(jì)思想融入到電氣工程圖中，施工者要將這種設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行落實(shí)，在此基礎(chǔ)上來組織生產(chǎn)。維修人員也能夠從電氣工程圖中了解整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)和原理，及時(shí)對(duì)發(fā)生故障的部位進(jìn)行排查，進(jìn)而解決故障問題。所以，電氣工程圖對(duì)于電氣設(shè)計(jì)者、施工者、操作者和檢修人員都是其工作的依據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)交流。

3Matlab在電氣工程中的應(yīng)用

基于Matlab/Simulink進(jìn)行模型構(gòu)建，將其觸發(fā)角定為60，將a相晶閘管Thyristor1的觸發(fā)脈沖去掉，而其他兩相出發(fā)脈沖的參數(shù)在不發(fā)生改變的前提下，其中Thyristor1的觸發(fā)脈沖由于被去掉使其無法進(jìn)行導(dǎo)通，而其他兩相晶閘管能夠正常觸發(fā)并導(dǎo)通。從波形的角度來進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)c相晶閘管在出發(fā)導(dǎo)通后，直到下一次觸發(fā)b相晶閘管Thyristor2導(dǎo)通時(shí)，這之間所產(chǎn)生的負(fù)載波形為c相波形。導(dǎo)致這種效果發(fā)生的主要原因是由于負(fù)載是阻感負(fù)載，在穩(wěn)態(tài)的條件下，其電流可以被看作是一條直線。因?yàn)榫чl管作為一個(gè)電子器件而言是半控型的，當(dāng)a相晶閘管Thyristor1進(jìn)行導(dǎo)通時(shí)，由于其沒有被導(dǎo)通，在這種情況下，負(fù)載電流將流入c相晶閘管，并通過c相晶閘管Thyristor3與其構(gòu)成回路，這時(shí)仍然是以c相電壓為輸出電壓。由于電感大小有所不同，因而電壓所具有的連續(xù)性也存在差異，如果電感足夠小，其儲(chǔ)能量較少，在下一個(gè)脈沖到來前能夠?qū)?nèi)部能量全部釋放掉，管子閉合，使下一個(gè)管子在觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，處于零電壓。在對(duì)其進(jìn)行觀察時(shí)，可以采用調(diào)節(jié)電感大小的方式來對(duì)具體的電壓的變化情況進(jìn)行詳細(xì)觀察。從中可以發(fā)現(xiàn)，主要存在電流，那么連續(xù)電流的平均值與電感之間并不存在關(guān)聯(lián)，負(fù)載電感在所產(chǎn)生的作用方面與交流電路所形成的電感也存在差異，由于是直流電壓的輸出，這也使其電感所起到的作用是平波作用，這也與平均電流的公式相吻合。一旦仿真波形的變化較快，可以采用減小步長的方式來減緩波形變化的速度，這樣做的目的在于能夠?qū)Ω鱾€(gè)時(shí)刻上的每個(gè)晶閘管以及負(fù)載中的電壓和電流瞬間的值進(jìn)行測定，也便于對(duì)晶閘管順序?qū)ㄟ^程中的各負(fù)載電流進(jìn)行觀察，其中也包括晶閘管換流時(shí)所產(chǎn)生的各種變化情況。此外，以仿真的方式來對(duì)觸發(fā)角以及負(fù)載的情況來對(duì)電力變換電路中的電壓波形、電流波形及其它工作情況進(jìn)行判定。在對(duì)斬波電路進(jìn)行分析的過程中，可以采用仿真來對(duì)扎波頻率范圍進(jìn)行觀察。比如在一個(gè)降壓斬波的模擬電路中，為了獲得小紋波的輸出電流，一般情況下開關(guān)的工作頻率相對(duì)較高。在斬波頻率為50Hz時(shí)，對(duì)電流io進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)其紋波較大；在電路中各種參數(shù)不發(fā)生變化的條件下，低頻率所造成的結(jié)果是電流的不連續(xù)性；若斬波電流為1000Hz時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)其輸出電流io具有較小的紋波。應(yīng)用仿真不僅能夠?qū)Ψ€(wěn)態(tài)情況進(jìn)行分析，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)從初始電路到穩(wěn)態(tài)電路的過程直觀的呈現(xiàn)出來。因?yàn)樵陔娮柝?fù)載中，并沒有能夠進(jìn)行儲(chǔ)能的電器元件，這也表明其并沒有過渡過程。不過，阻感負(fù)載則不然，通過波形能夠分析出電路中存在的電感，電壓需要經(jīng)過一段時(shí)間后才能夠到達(dá)穩(wěn)態(tài)，直到當(dāng)電流輸出具有連續(xù)性時(shí)，才能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的穩(wěn)定。

4結(jié)論

利用Simulink對(duì)電力電子變流電路進(jìn)行仿真可以幫助理電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，全橋整流及直流降壓斬波電路中有一個(gè)脈沖丟失的情況進(jìn)行了分析。并且三相全橋整流電路的觸發(fā)角為60，如果增大觸發(fā)角至接近90，則波形會(huì)有很大變化。發(fā)生這種情況可能是模型的限制，也可能實(shí)際情況就是這樣。有條件的可進(jìn)行驗(yàn)證，這樣有助于提高分析理解問題的能力。

作者:劉凱 單位:湖南省邵陽市高級(jí)技工學(xué)校