帶電容濾波的三相不控整流橋MATLAB仿真教材

1、計算機仿真技術作業(yè)二題目 帶電容濾波的三相不控整流橋仿真利用simpowersystems建立三相不控整流橋的仿真模型。輸入三相電壓源，線電壓 380V,50Hz，內(nèi)阻0.001 Q。三相二極管整流橋可用“ Universal Bridge模塊；二極管采用默認參數(shù)。直流濾波電容3300 AF,負載為電阻。仿真時間0.3s。注：前三項只考慮穩(wěn)態(tài)情況，第四項注重啟動過程。建立系統(tǒng)仿真模型如下列圖仿真算法選擇ode23tb，最大步長為1卩s,仿真時間0.3s理論計算：當二極管用理想開關代替，直流側(cè)空載時，輸出直流電壓與輸入交流線電壓的關系如下Vd0 = 3=1.35V ll =513V31交流側(cè)電流

2、有效值：I s = J 2|d = 0.816I d'、3交流側(cè)基波電流有效值：6 |s1Id =0.78l dn1直流電壓與負載電阻的關系：分別仿真整流電路空載及負載電阻為10、1和0.1歐姆時的情況。記錄直流電壓波形，根據(jù)仿真結(jié)果求出直流電壓，并比擬分析其與負載的關系。理論計算(1)空載時直流電壓 Ud=537.4V，紋波電壓 Ud=0538537.8537.6537.4537.2aVuM 537536.8536.6536.4536.25360.060.0620.0640.066Ud( no load)0.0680.070.072Time/s0.0740.0760.0780.08

3、負載電阻為 50 Q時 直流電壓 Ud=533.2V，紋波電壓 Ud=8.75VUd(R=50 ohm)54UVWf|5.020.030.04負載電阻為10 Q時 直流電壓Ud=523.3V，紋波電壓 Ud=32.5000VUd (R=10 ohm)5401r1r-MQn535npftftA : f|AqiA5301 11i iJ: iIl 111'id1 1 )11 111I 11in525'l11 11 :I1 _U 520IL11 1I I1515.11 1I 1iI510 iI- 1II 111 11Ii y1I 11 V 505-11i 111 11 Ji 11 -5

4、00 0.060.0651I0.075Ti11n il0.11負載電阻為1Q時直流電壓 Ud=511.1 V紋波電壓 Ud= 70.9100 VUd (R=1 ohm)d U5204S04?04W0.D4Q06-D.D6DOTfl.OSTiebM 鼎 負載電阻為 0.1 Q時直流電壓 Ud=493.5V紋波電壓 Ud= 64.9500 V520Ud (R=0.1 ohm)結(jié)論：由以上仿真結(jié)果可得到如下結(jié)論：輸出直流電壓的值隨著負載電阻的減小而減小2、電流波形與負載的關系：分別仿真負載電阻為10、1.67和0.5時的情況。記錄直流電流和a相交流電流，并分析規(guī)律。負載電阻為50Q時，a相交流電流和

5、直流電流波形如下列圖:負載電阻為10Q時，a相交流電流和直流電流波形如下列圖Id (R=10 ohm)la (R=10 ohm)2£DTIF1""T"T-.IQQlFT111liiodTm :L5 . EiTime/sUUP©邛負載電阻為1.67 Q時，a相交流電流和直流電流波形如下列圖la (R=1.67 ohm)KEId (R=1.67 ohm)ATime/s負載電阻為0.5 Q時，a相交流電流和直流電流波形如下列圖Time/sId (R=0.5 ohm)Time/s結(jié)論：由以上仿真結(jié)果可得到以下結(jié)論，隨著負載電阻的減小，直流側(cè)電流Id,交

6、流側(cè)電流la逐漸增大，直流側(cè)電流有效值和交流側(cè)電流有效值具有如下的近似關系：la =0.92314)00當負載電阻為1.67Q時，輸出電壓為 Vd=512v，與理論計算接近。400Ia-Id 曲線Cu回Ls=0)3、平波電抗器的作用直流側(cè)加1mH電感。分別仿真輕載50歐姆和重載0.5歐姆時的情況，記錄直流和交流 電流波形， 并計算交流電流的THD。仿真同樣負載條件下，未加平波電抗器的情況，并加700以比擬分析。計算交流電流的THD負載電阻R( Q )500加平波電抗器L=1mH時的THD不加平波電抗器時的 THDA “502.398%2.398%0.50.3426%0.3437% 參加平波電抗

7、器 L=1mH負載電阻為50 Q時80020040060010001200la (L=1mH R=50 ohm)150Id (L=1mH R=50 ohm)不加平波電抗器，負載電阻為50 Q時la (R=50 ohm)參加平波電抗器 L=1mH負載電阻為0.5 Q時不加平波電抗器，負載電阻為 0.5 Q時la (R=0.5 ohm)Id (R=0.5 ohm)分析：由上述仿真結(jié)果和計算結(jié)果可得， 參加平波電抗器之后，輸出直流電流紋波更 小， 交流側(cè)電流的THD更小。4、抑制充電電流的方法 觀察前述仿真中，啟動時的直流電流大小，分析原因，提出解決方 法并進行仿真驗證?？记绊氈?1)觀察可知，啟動時直流電流瞬間由零增加到一個值，最終穩(wěn)定。原因：沒有在交流側(cè)加一個緩沖電路導致，啟動電流變化過大。解決的方法是在交流側(cè)串入電阻，在啟動后，再將其短路。(2)建立仿真模型如下列圖所示仿真輸出電流波形如下列圖時