1.题目——带电容滤波的三相不控整流桥仿真
1.1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3300μF,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
记录直流电流和a相交流电流,并分析规律。
2.2吉他资料实验仿真结果
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