带电容滤波的三相不控整流桥仿真.doc

XXXX大学 计算机仿真作业二实验报告书 XXXX目录0题目30.1总体要求31直流电压与负载电压的关系31.1实验内容31.2实验仿真结果31.3实验结果分析42电流波形与负载的关系52.1实验内容52.2实验仿真结果52.3实验结果分析73平波电抗器的作用73.1实验内容73.2实验仿真结果73.3实验结果分析104抑制充电电流的方法104.1实验内容104.2实验仿真结果104.3实验结果分析125收获120. 题目带电容滤波的三相不控整流桥仿真0.1 总体要求利用“simpowersystems”建立三相不控整流桥的仿真模型。输入三相电压源，线电压380V，50Hz，内阻0.001欧姆。三相二极管整流桥可用“Universal Bridge”模块，二极管采用默认参数。直流滤波电容3300F，负载为电阻。仿真时间0.3s。注：前三项只考虑稳态情况，第四项注重启动过程。1. 直流电压与负载电阻的关系1.1 实验内容分别仿真整流电路空载及负载电阻为10、1和0.1欧姆时的情况。记录直流电压波形，根据仿真结果求出直流电压，并比较分析其与负载的关系。 1.2 实验仿真结果A. 整流电路空载时，测得直流侧输出电压为537.4V整体波形如下所示细微波形如下所示B. 整流电路负载阻抗为10欧姆时，测得直流侧输出电压为523.3V细微波形如下所示（最小分度为0.005s）C. 整流电路负载阻抗为1欧姆时，测得直流侧输出电压为511.1V细微波形如下所示（最小分度为0.005s）D. 整流电路负载阻抗为0.1欧姆时，测得直流侧输出电压为493.5V细微波形如下所示（最小分度为0.005s）1.3 实验结果分析 分析仿真图形和数据可以得出直流电压与负载电阻的关系：空载时，输出的直流电压波形近似为直线，负载越大电压的波纹越严重；随着电阻的增大，电压平均值越来越小。 2. 电流波形与负载的关系2.1 实验内容分别仿真负载电阻为10、1.67和0.5时的情况。记录直流电流和a相交流电流，并分析规律。2.2 实验仿真结果A负载电阻为10欧姆时，仿真模型如下所示，记录直流电流为52.32A，a相交流电流为-9.871A；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）B负载电阻为1.67欧姆时，仿真模型如下所示，记录直流电流为305.8A，a相交流电流为-43.97A；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）C负载电阻为0.5欧姆时，仿真模型如下所示，记录直流电流为1018A，a相交流电流为-113.2A；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）2.3 实验结果分析 随着负载的加大（10、1.67、0.5），直流侧的电流逐渐增大，且直流侧电流起伏逐渐增大，波纹增加，同时，a相的电流也逐渐增大，并且更接近正弦。当负载为10时，直流侧电流为断续；负载为1.67时，直流侧电流为临界状态；负载为0.5时，直流侧电流为连续。3. 平波电抗器的作用3.1 实验内容直流侧加1mH电感。分别仿真轻载50欧姆和重载0.5欧姆时的情况，记录直流和交流电流波形，并计算交流电流的THD。仿真同样负载条件下，未加平波电抗器的情况，并加以比较分析。3.2 实验仿真结果A.直流侧加1mH电感，轻载50欧姆时，仿真模型如下所示，交流电流的THD（%）值为0.9064；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）B.直流侧加1mH电感，重载0.5欧姆时，仿真模型如下所示，交流电流的THD（%）值为0.3089；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）C.直流侧不加1mH电感，轻载50欧姆时，仿真模型如下所示，交流电流的THD（%）值为2.401；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）D.直流侧不加1mH电感，重载0.5欧姆时，仿真模型如下所示，交流电流的THD（%）值为0.3438；电流波形如下所示（其中上方为a相电流，下方为直流侧电流，最小分度为0.005s）3.3 实验结果分析 交流电流的THD（%）值如下表所示负载平波电抗器交流电流的THD（%）50欧姆加0.9064不加2.4010.5欧姆加0.3089不加0.3438 分析波形和THD值，可知同样负载条件下：有平波电抗器时，直流电流明显平稳很多；有平波电抗器时，a相电流也平稳很多；有平波电抗器时THD较小。4. 抑制充电电流的方法4.1 实验内容观察前述仿真中，启动时的直流电流大小，分析原因，提出解决方法并进行仿真验证。4.2 实验仿真结果A串电阻时的交流侧启动电流，仿真模型如下所示 启动电流波形如下所示（最小分度为0.02s）B.不串电阻时的交流启动电流，仿真波形如下所示 启动电流波形如下所示（最小分度为0.02s）4.3 实验结果分析观察前述仿真在启动时的交流有一个很大的冲击。再负载的交流侧串电阻，在启动后的某时间内再将电阻切除，可以减小启动时大的交流冲击电流。5. 收获本次实验应该算是初次接触Matlab中的simpowersystems；通过本次实验，我在原有的基础上对Matlab有了更深一