计算机仿真作业2.docx

1、计算机仿真作业2计算机仿真技术实验报告实验2 带电容滤波的三相不控整流桥仿真班级：学号：姓名： 指导教师：任课教师： 实验日期： 一、 实验目的1. 通过改变仿真中整流桥负载大小，观察输出电压变化效果；2. 通过改变仿真中负载的大小，观察比较直流侧电流和A相电流波形；3. 通过有电抗器组和无电抗器的组的电流波形对比以及THD值的不同，得到电抗器的作用；4. 对比交流侧有无电阻，比较直流电流波形，从而得到抑制充电电流的方法。二、 实验内容利用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“Univer

2、sal 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。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。 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。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

3、况，并加以比较分析。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。三、 实验步骤由于电力电子系统属于刚性系统，所以设置如下：1、 直流电压与负载电阻的关系：根据实验要求搭建原理图如下：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，记录电压波形。2、 电流波形与负载的关系： 根据实验要求搭建原理图如下：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。3、平波电抗器的作用按照实验要求，分别搭建包含1mH电感和不含电感的系统如下：包含电感：不含电感：分别仿真轻载50欧姆和重载0.5欧姆时的情况，记录直流

4、和交流电流波形，并计算交流电流的THD。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，发现存在很大冲激，需要在直流侧加电阻来减小冲激。如下图：加电阻前：加电阻后： 四、 实验截图及分析1、直流电压与负载电阻的关系：空载时（R=inf时）：电压波形如下：R=10时：电压波形如下：R=1时：电压波形如下：R=0.1时：电压波形如下：对比分析：电压平均值（V）纹波大小（V）空载537.4约为0R=1052335R=1509.760R=0.1492.267从上表可以得到：随着R的减小，输出平均电压值减小，纹波电压增大。2、电流波形与负载的关系：R=10时：电流波形：R=1.67时：电流波

5、形：R=0.5时：电流波形：对比分析：直流电压平均值（A）A相电流平均值（A）电流波形特点R=1052.34-9.932断续R=1.67306.6-44.62临界R=0.51018-115.4连续 可以得知： 随着R的减小，输出直流电压增大，直流波形由断续逐渐变为连续，交流侧起伏增大，逐渐接近正弦，纹波增大。3、平波电抗器的作用R=50，L=100mH时：电流波形：R=50，无L时：电流波形：R=0.5，L=100mH时：电流波形：局部放大；R=0.5，无L时：电流波形：对比分析：直流侧电流平均值（A）A相电流平均值（A）A相电流的THD（谐波畸变系数）R=50，L=100mH10.36-0.

6、2430.8704R=50，无L10.67-2.1232.446R=0.5，L=100mH1017-100.70.3057R=0.5，无L1017-115.50.345 由波形和上表可知： 在负载相同时，加入平波电抗器可以使直流侧电流波形更平稳，减小交流侧电流的振荡，从而减小了交流侧的波形畸变系数THD。 4、抑制充电电流的方法串电阻前：直流电流波形：串电阻后：直流电流波形：对比分析：串电阻前：电流波形存在一个较大的冲激，充电电流较大。串电阻后：加入电阻后，可以看出电流波形中的冲激明显下降。所以，为了抑制充电电流，可以用开关控制使得刚启动时串上电阻，而在躲开冲激后，切断电阻，继续运行。五、 实验体会 经过了本次实验，加深了对于simpowersystems的理解，掌握了其中大部分元件的用法，在实验中锻炼了自己的能力，验证了电力电子的课程内容，强化了对知识的掌握。