带电容滤波的三相不控整流桥MATLAB仿真解析.doc

计算机仿真技术作业2

标题：带电容滤波的三相不控整流桥模拟

利用simpowersystems建立三相不控整流桥的模拟模型。输入三相电压源，线电压380V，50Hz，内阻0.001Ω。三相二极管整流桥可用Universal Bridge二极管采用默认参数模块。直流滤波电容3300μF，负载为电阻。模拟时间0.3s。

注：前三项只考虑稳态，第四项注重启动过程。

仿真算法选择ode23tb，最大步长为1μs，仿真时间0.3s

理论计算:

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：

直流电压与负载电阻的关系：

模拟整流电路的空载和负载电阻为10、1和0.1欧姆的情况。

根据仿真结果记录直流电压波形，找出直流电压，的关系进行比较分析。

(1)空载时直流电压Ud=537.4V ，纹波电压Ud=0

(2)负载电阻为50Ω时 直流电压Ud=533.2V ，纹波电压Ud=8.75V

(3)负载电阻为10Ω时 直流电压Ud=523.3V ，纹波电压Ud=32.5000V

(4)负载电阻为1Ω时直流电压 Ud=511.1V 纹波电压Ud= 70.9100 V

(5)负载电阻为0.1Ω 时直流电压Ud=493.5V 纹波电压Ud= 64.9500 V

结论: 结论如下： 随着负载电阻的降低，输出直流电压的值降低

电流波形与负载的关系：

模拟负载电阻分别为10和10.67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。Ω时，a如下图所示：相交流电流和直流电流波形：

(1)负载电阻为10Ω时，a相交流电流和直流电流波形如下图：

(2)负载电阻为1.67Ω时，a如下图所示

(3)负载电阻为0.5Ω时，a如下图所示

结论: 直流侧电流可以从上述模拟结果中得出以下结论。Id,交流侧电流Ia直流侧电流的有效值与交流侧电流的有效值有如下相似之处：

当负载电阻为1时.67Ω输出电压为Vd=512v，接近理论计算。

Ia-Id曲线

3.平波电抗器的作用

直流侧加1mH电感。模拟轻载50欧姆和重载0.5欧姆时，记录直流和交流电流波形，计算交流电流THD。在相同的负载条件下，模拟不添加平波电抗器，并进行比较分析。加平波电抗器L=1mH时的THD不加平波电抗器THD502.398%2.398%0.50.3426%0.3437%

加入平波电抗器L=1mH, 负载电阻为50Ω时

不加平波电抗器， 负载电阻为50Ω时

(2) 加入平波电抗器L=1mH, 负载电阻为0.5Ω时

没有平波电抗器，负载电阻为0.5Ω时

分析：通过上述模拟结果和计算结果，输出直流电流纹波较小，交流侧电流较小THD更小。

4.抑制充电电流的方法

观察上述模拟中直流电流的大小，分析原因，提出解决方案并进行模拟验证。

注意事项：

在使用simpowersystems必须在模块后使用PowerGUI