帶電容濾波的三相不控整流橋仿真

1、XXXX大學(xué) 計算機仿真作業(yè)二實驗報告書 XXXX目錄0題目30.1總體要求31直流電壓與負載電壓的關(guān)系31.1實驗內(nèi)容31.2實驗仿真結(jié)果31.3實驗結(jié)果分析42電流波形與負載的關(guān)系52.1實驗內(nèi)容52.2實驗仿真結(jié)果52.3實驗結(jié)果分析73平波電抗器的作用73.1實驗內(nèi)容73.2實驗仿真結(jié)果73.3實驗結(jié)果分析104抑制充電電流的方法104.1實驗內(nèi)容104.2實驗仿真結(jié)果104.3實驗結(jié)果分析125收獲120. 題目帶電容濾波的三相不控整流橋仿真0.1 總體要求利用“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歐姆

2、。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3300F，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。1. 直流電壓與負載電阻的關(guān)系1.1 實驗內(nèi)容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，并比較分析其與負載的關(guān)系。 1.2 實驗仿真結(jié)果A. 整流電路空載時，測得直流側(cè)輸出電壓為537.4V整體波形如下所示細微波形如下所示B. 整流電路負載阻抗為10歐姆時，測得直流側(cè)輸出電壓為523.3V細微波形如下所示（最小分度為0.005s）C. 整流電路負載阻

3、抗為1歐姆時，測得直流側(cè)輸出電壓為511.1V細微波形如下所示（最小分度為0.005s）D. 整流電路負載阻抗為0.1歐姆時，測得直流側(cè)輸出電壓為493.5V細微波形如下所示（最小分度為0.005s）1.3 實驗結(jié)果分析 分析仿真圖形和數(shù)據(jù)可以得出直流電壓與負載電阻的關(guān)系：空載時，輸出的直流電壓波形近似為直線，負載越大電壓的波紋越嚴重；隨著電阻的增大，電壓平均值越來越小。 2. 電流波形與負載的關(guān)系2.1 實驗內(nèi)容記錄直流電流和a相交流電流，并分析規(guī)律。2.2 實驗仿真結(jié)果A負載電阻為10歐姆時，仿真模型如下所示，記錄直流電流為52.32A，a相交流電流為-9.871A；電流波形如下所示（其中

4、上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）B負載電阻為1.67歐姆時，仿真模型如下所示，記錄直流電流為305.8A，a相交流電流為-43.97A；電流波形如下所示（其中上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）C負載電阻為0.5歐姆時，仿真模型如下所示，記錄直流電流為1018A，a相交流電流為-113.2A；電流波形如下所示（其中上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）2.3 實驗結(jié)果分析 隨著負載的加大（10、1.67、0.5），直流側(cè)的電流逐漸增大，且直流側(cè)電流起伏逐漸增大，波紋增加，同時，a相的電流也逐漸增大，并且更接近正弦。當(dāng)負載為10

5、時，直流側(cè)電流為斷續(xù)；負載為1.67時，直流側(cè)電流為臨界狀態(tài)；負載為0.5時，直流側(cè)電流為連續(xù)。3. 平波電抗器的作用3.1 實驗內(nèi)容直流側(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，并加以比較分析。3.2 實驗仿真結(jié)果A.直流側(cè)加1mH電感，輕載50歐姆時，仿真模型如下所示，交流電流的THD（%）值為0.9064；電流波形如下所示（其中上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）B.直流側(cè)加1mH電感，重載0.5歐姆時，仿真模型如下所示，交流電流的THD（%）值為0.308

6、9；電流波形如下所示（其中上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）C.直流側(cè)不加1mH電感，輕載50歐姆時，仿真模型如下所示，交流電流的THD（%）值為2.401；電流波形如下所示（其中上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）D.直流側(cè)不加1mH電感，重載0.5歐姆時，仿真模型如下所示，交流電流的THD（%）值為0.3438；電流波形如下所示（其中上方為a相電流，下方為直流側(cè)電流，最小分度為0.005s）3.3 實驗結(jié)果分析 交流電流的THD（%）值如下表所示負載平波電抗器交流電流的THD（%）50歐姆加0.9064不加2.4010.5歐姆加0.3089不加

7、0.3438 分析波形和THD值，可知同樣負載條件下：有平波電抗器時，直流電流明顯平穩(wěn)很多；有平波電抗器時，a相電流也平穩(wěn)很多；有平波電抗器時THD較小。4. 抑制充電電流的方法4.1 實驗內(nèi)容觀察前述仿真中，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。4.2 實驗仿真結(jié)果A串電阻時的交流側(cè)啟動電流，仿真模型如下所示 啟動電流波形如下所示（最小分度為0.02s）B.不串電阻時的交流啟動電流，仿真波形如下所示 啟動電流波形如下所示（最小分度為0.02s）4.3 實驗結(jié)果分析觀察前述仿真在啟動時的交流有一個很大的沖擊。再負載的交流側(cè)串電阻，在啟動后的某時間內(nèi)再將電阻切除，可以減小啟動時大的交流沖擊電流。5. 收獲本次實驗應(yīng)該算是初次接觸Matlab中的simpowersystems；通過本次實驗，我在原有的基礎(chǔ)上對M