计算机仿真技术作业二带电容滤波的三相不控整流桥仿真

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1、计算机仿真技术作业二带电容滤波的三相不控整流桥仿真姓名班级学号利川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“UniversalBridge”模块，二极管采川默认参数。直流滤波电容33(X)pF,负载为电阻。仿真时间0.3s。利川Simulink搭建出来的模型如下图所示：Continuous1►——powergui[J——IMuitim^erScope一、直流电压与负载电阻的关系【实验要求】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

2、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、整流电路空载60000.050.10.150.20.250.30.35图22、负载电阻为1()Q3、负载电阻为IQ图44、负载电阻为O・1Q5、分析由图2〜5可知，随着负载的增人（即电阻的减小），直流侧电压的振荡现象越显著，振荡幅度越人（在负载小时甚至没有振荡）。另外，随着负载的增人，直流侧电压的稳定值越来越小。二、电流波形与负载的关系：【实验要求】分别仿真负载电阻为10、1.67和（）.5时的情况。记录直流电流和a相交流电流，并分析规律。1、负载电阻为10Q（1）

3、直流侧电流（2）a相交流电流图72、负载电阻为1.67Q图114、分析规律首先，启动时直流侧电流出现一个很人的峰值；其次，随着负载的增人(即电阻的减小)，直流侧电流的振荡现象越显著，从启动到稳定所花费时间越长。而交流侧电流也存在类似规律，只是比较不太明显；再次，直流测所得到的电流都不是标准的直线形电流波形，而都有一定的波动。三、平波电抗器的作用：【实验要求】直流侧加ImH电感。分别仿真轻载5()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THDo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。.1、直流侧加I

4、mH电感ContinuouspowefguiScopeMultimetef—LJ=^CurrentMessixementlAcThree-PhaseSourceDCB1BCdR图12(1)轻载50Q0.35①直流侧电流nfYYWVWVWyVWrwvwvwwY^vvfYYVVvyyyyYYYvyirWYVWWYVVYy/io0.050.10.150.20.250.3图13②a相交流电流LIarrnnnnrrauuUUUuUUL0.150.250.35图14对于稳态时的交流电流波形进行傅里叶分析如下：—Signal图15—FFTana

5、lysis18161412108642(-BcaEBPUndjo%)6esFundamental(50Hz)=10.15,THD=1969%0100200300400500600Frequency(Hz)7008009001000由图可知，THD=19.69%o（2）重载0.5Q①首•流侧电流图17②a相交流电流图18对于稳态时的交流电流波形进行傅里叶分析如下：—Signal图19—FFTanalysis((6一uaiuepundjo%)6es"1IL111111111Fundamental(50Hz)=59.31,THD=0.70%10020

6、0300400500Frequency(Hz)60070080090010004图20由图可知，THD=0.70%o2、直流侧未加ImH电感ContinuousOpaverguiCurrentMeasurement4日Sccpe2O-G-Three-PhaseSourceILingersalBridge(1)轻载50Q①直流侧电流图21图22②a相交流电流图23对于稳态时的交流电流波形进行傅电叶分析如下：Signal图24—FFTanalysisFrequency(Hz)图25由图可知,THD=20.67%o(2)重载0.5Q①直流侧电流图26

7、②a相交流电流120图27对于稳态时的交流电流波形进行傅电叶分析如下：-Signal图28—FFTanalysis642o■o((ucaLUBPUl?jo%)6es图29由图可知，THD=0.91%o3、比较分析首先，无论有没有加入平波电抗器，重载时的交流电流的THD总比轻载时的小，亦即重载时的交流电流的谐波含量比轻载时的小；其次，无论重载、轻载，加入平波电抗器后的交流电流的THD比没加时的要小些，也就是说，平波电抗器的加入有利于抑制交流电流的谐波。四、抑制充电电流的方法：【实验要求】观察前述仿真屮，启动时的直流电流人小，分析原因，提出解决方法

8、并进行仿真验证。观察仿真过程，可以发现电路启动时的电流非常大。这是因为丿』动时要向直流侧的支撑电容充电的缘故。启动时，电容两端压降为0,相当于短路，所