1、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。建立系统仿真模型如下图:仿真算法选择ode23tb,最大步长为1s,仿真时间0.3s理论计算:当二极管用理想开关代替,直流侧空载时,输出直流电压与输入交流线电压的关系如下:交流侧电流有效值:交流侧基波电流有效值:1、直流电压与负载电阻的关系: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。理论计算(1)空载时直流电压Ud=537.4
2、V ,纹波电压Ud=0(2)负载电阻为50时 直流电压Ud=533.2V ,纹波电压Ud=8.75V(3)负载电阻为10时 直流电压Ud=523.3V ,纹波电压Ud=32.5000V(4)负载电阻为1时直流电压 Ud=511.1V 纹波电压Ud= 70.9100 V (5)负载电阻为0.1 时直流电压Ud=493.5V 纹波电压Ud= 64.9500 V结论: 由以上仿真结果可得到如下结论: 输出直流电压的值随着负载电阻的减小而减小2、电流波形与负载的关系: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。(1)负载电阻为50时,a相交流电流和直流电流
3、波形如下图:(1)负载电阻为10时,a相交流电流和直流电流波形如下图:(2)负载电阻为1.67时,a相交流电流和直流电流波形如下图(3)负载电阻为0.5时,a相交流电流和直流电流波形如下图 由以上仿真结果可得到以下结论,随着负载电阻的减小,直流侧电流Id,交流侧电流Ia逐渐增大,直流侧电流有效值和交流侧电流有效值具有如下的近似关系:当负载电阻为1.67时,输出电压为Vd=512v,与理论计算接近。Ia-Id曲线3、平波电抗器的作用直流侧加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
4、分析。计算交流电流的THD负载电阻R()加平波电抗器L=1mH时的THD不加平波电抗器时的THD502.398%0.50.3426%0.3437%(1) 加入平波电抗器L=1mH, 负载电阻为50时不加平波电抗器, 负载电阻为50时 (2) 加入平波电抗器L=1mH, 负载电阻为0.5时不加平波电抗器,负载电阻为0.5时分析:由上述仿真结果和计算结果可得,加入平波电抗器之后,输出直流电流纹波更小,交流侧电流的THD更小。4、抑制充电电流的方法观察前述仿真中,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。注意事项: (1)观察可知,启动时直流电流瞬间由零增加到一个值,最终稳定。原因:没有在交流侧加一个缓冲电路导致,启动电流变化过大。解决的方法是在交流侧串入电阻,在启动后,再将其短路。(2)建立仿真模型如下图所示仿真输出电流波形如下图在使用simpowersystems模块后必须使用PowerGUI