三相无源PFC电路的仿真研究报告详解

三相无源PFC电路的仿真研究报告

的三相不控整流电路仿真研究的基础上，指出了该电路存在的缺点。通过在电路中加入电感、电容、二极管和变压器等无源器件可以改善输入相电流波形，达到功率因数校正的目的。针对不同的电路拓扑，分别采用Matlab/Simulink6.0软件进行了仿真研究，给出了无源PFC 后的输入相电压相电流波形，并对输入相电流进行了谐波分析。

关键词：三相整流电路；无源PFC；Matlab仿真

Abstract:The shortcomings of the three-phase-uncontroled rectifier circuit are introduced after simulation and analyzing the three-phase-uncontroled rectifier circuit.The input phase-current’s wave is improved and the PF value is advanced through adding inductance, capacitance, diode and transformer to the

three-phase-uncontroled rectifier circuit. All the topologies are respectively simulated by Matlab/Simulink6.0. The input phase-voltage and phase-current’s waves are afforded. The input phase-current’s harmonious are analyzed at last.

Keywords：three-phase rectifier circuit；passive PFC；Matlab simulation

1 引言

随着三相变频设备的广泛应用，三相不控整流桥加大电容滤波电路的使用数量日益增加，由此而产生的谐波电流对电网造成的污染越来越严重，从而导致能量损耗也越来越多。对于这种前级采用不控整流桥的变换器而言，其实无论后级带何种负载，由于整流桥的非线性都会使得输入电流波形严重畸变，特征谐波含量严重超标，电流畸变率很高，并最终使得功率因数很低，电源总容量的利用率降低[1]。为了限制电流波形畸变产生的谐波并净化电磁环境，须对产生谐波污染的装置进行功率因数校正。功率因数校正的方法有无源功率因数校正和有源功率因数校正两种。本文主要介绍采用无源功率因数校正的手段来抑制或消除谐波污染的电路。

2 高功率因数三相无源AC/DC变换器电路及仿真[2][4]

在分析大电容滤波的三相不控整流电路的基础上，下文将讨论三相无源PFC电路，其实现方案主要是采取两个方面的措施：一个是单相无源PFC的技术方案在三相电路的应用，即通过增加无源的电感、电容来实现；另一个是为了改善输入电流的波形系数，采用移相变压器的多脉波整流技术。下文将详细论述各种电路的拓扑结构，并利用Matlab软件对各电路进行仿真研究。

3.1 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路

3.1.1 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的拓扑结构

桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的拓扑结构电路如图2a所示，其特点是在原有三相不控整流电路的整流桥后负载之前串联一个电抗器，如图2a所示。

图2a 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路

3.1.2 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的Matlab仿真研究

下面利用Matlab仿真软件对电路进行仿真，其中解算选项为：可变步长，最大步长是

，相对精度为，算法选择，仿真时间设为1s，其它选项默认[2]（下文中的仿真都采用这样的设置，不再重复叙述）。仿真参数设置如下：输入相电压有效值，输出滤波电容，负载。电感

，仿真结果如图2b所示，图2c为输入电流的谐波分析图。从图中可以看出：整流桥后串联电抗器与未串联电抗器相比，电流波形改善非常明显，通过测量求得功率因数值0.849。在负载相同的情况下，功率因数的增加值接近0.393，因此，整流桥后串联电抗器能很大程度的提高功率因数。

图2b 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路输入电压电流波形

图2c 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路输入电流谐波分析

3.2 桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路[4]

3.2.1 桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路的拓扑结构

桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路的拓扑结构如图3a所示，其特点是分别在原有三相全桥整流电路的交流输入侧加无源滤波器电感和电容，其三相交流输入端每相分别串联滤波电感，输入滤波电容采用三角形接法。

图3a 桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路

3.2.2 桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路的Matlab仿真研究

主要仿真参数：三相交流输入电压为。输入滤波电容参数

，输入滤波电感参数，三相整流桥输出滤波电容C=1800μF，负载电阻R=50Ω。图3b示出输入相电压和相电流的仿真波形，图3c

为输入电流的谐波分析图。通过测量求得功率因数值为0.794总的谐波失真率THD=21.7%。通过仿真发现交流输入端加LC无源滤波器，降低了输入相电流的THD值，提高了电路的功率因数；增大滤波电容C，将导致相电流基波相位超前相电压的角度增大，三相交流输入端呈容性，整流输出电压增高，导致后级DC/DC变换器的开关管电压应力增大；同时增大滤波参数L和C，虽能降低电路的THD值，提高电路的功率因数值，使其最大值能达到0.998，但整流输出电压大幅增高。

图3b 桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路输入电压电流波形

图3c 桥前采用LC滤波器的三相无源PFC电路输入电流谐波分析

3.3 桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路

3.3.1 桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路的拓扑结构

桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路如图4a所示，其特点是分别在原有三相全桥整流电路的交流输入侧加无源滤波器电感和电容，其三相交流输入端每相分别串联滤波电感L，输入滤波电容C采用三角形接法。同时在原有三相不控整流电路的整流桥后负载之前串联一个电抗器。

图4a 桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路

3.3.2 桥后采用电抗器桥后采用电抗器的无源三相无源PFC电路的Matlab仿真研究

主要仿真参数：三相交流输入电压为。输入滤波电容参数

，输入滤波电感参数，三相整流桥输出滤波

电容C=1800μF，电感L=15mH，负载电阻R=50Ω。图4b示出输入相电压和相电流的仿真波形，图4c为输入电流的谐波分析图。通过测量求得功率因数值为0.804总的谐波失真率THD=15.3%。通过仿真发现交流输入端加LC无源滤波器，降低了输入相电流的THD值，提高了电路的功率因数；整流桥后串联电抗器与未串联电抗器相比，电流波形改善非常明显。

图4b 桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路输入电压电流波形

图4c 桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路输入电流谐波分析

3.4 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路

3.4.1 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路的拓扑结构

采用移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路拓扑如图5a所示，其中L1～L3、C1～C3构成三相输入滤波器，移相变压器采用两组接法，YΔ联结和Y/Y联结。经过三相输入滤

波器的输入电压通入移相变压器后，得到互差30°的六相对称点压，供给六相整流器，为后级电解电容器组供电，这样就可以获得一个正弦度很高的输入电流。

图5a 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路

3.4.2 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路的Matlab仿真研究

参照图5a建立仿真模型，其参数设置为：三相交流输入电压为。输入滤波电容参数，输入滤波电感参数，三相整流桥输出滤波电容C=1800μF，负载电阻R=50Ω。图5b示出示波器显示的输入相电压和相电流的仿真波形，图5c为输入电流的谐波分析图。通过测量求得功率因数值为0.895

总的谐波失真率THD=5.1%。该拓扑显示的输入电流正弦度比较好，可是位移因数小于1，所以整体功率因数不高。

图5b 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路输入电压电流波形

图5c 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路输入电流谐波分析

3.5 基于移相电感器的三相无源PFC整流电路[5]

3.5.1 基于移相电感器的三相无源PFC整流电路的拓扑结构

基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路结构如图6a所示，主要由以下几部分组成，Ua、Ub、Uc组成三相电源；C1、C2和C3均为小电容用于电源初级滤波；L1到L9为三相移相电抗器，主要用于功率因数校正；D1到D12构成12脉波整流器，用于对三相移相电抗器输出的三相交流电进行整流；L10为电抗器，用于进一步提高功率因数；C4为输出滤波电容；R为负载。其特点是在12脉波整流器前串联三相移相电抗器，从而实现功率因数校正功能。

图6a 基于移相电感器的三相无源PFC整流电路

3.5.2基于移相电感器的三相无源PFC整流电路的Matlab仿真研究

器件参数设置如下：VS1、VS2和VS3为标准正序三相正弦电压源，相电压有效值220V，频率50Hz；L1、L2和L3为三相输入电抗器，取值15mH，为了便于收敛串联一个小电阻0.01Ω；C1、C2和C3为相间滤波电容，取值为25μF；L4为桥后平波电抗，取值为10μF；C4为电解电容，用做输出滤波，取值为1800μF；R电阻负载，取值为20Ω[3][4]。系统进入稳态后，输入相电流波形如图6b中所示。可以看出变换器输入电流很好的跟踪了输入相电压的波形，经过无源功率因数校正后的输入相电流具有很好正弦特性，图6c为输入电流的谐波分析图。其大小可由示波器读出为0.987。和大电容滤波的三相整流电路的功率因数相比增大了

0.531。基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路仿真过程中测定的输入电流的总谐波畸变值还不到0.1，可见基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路很大程度的减小了输入电流的总谐波畸变。

图6b 基于移相电感器的三相无源PFC整流电路输入电压电流波形

图6c 基于移相电感器的三相无源PFC整流电路输入电流谐波分析

大电容滤波的三相不控整流电路及仿真研究

对于在单相不控整流电路中，如果负载等效为一个电阻，则输入功率因数为1。但在三相不控整流电路中，即使负载等效为一个电阻，也不能获得满意的功率因数，原因在于三相不控整流电路中三相电压通过不控整流桥互相耦合，输入电流是三个相电压的函数，不可能同时兼顾三相输入电流，使任何一相输入电流都不能独立控制为正弦波形，必须对三相输入电压进行解耦[1]。图1a为大电容滤波的三相不控整流电路结构。

图1a 大电容滤波的三相不控整流电路

结合电路结构，下面对大电容滤波的三相不控整流电路进行仿真分析。仿真参数设置如下：输入相电压有效值，输出滤波电容，负载。任意一相的输入相电压相电流波形如图1b所示，图1c为输入电流的谐波分析图，仿真测量的功率因数值为0.566。通过仿真结果可以看出：这种电路具有功率因数低，输入电流的总谐波畸变程度大，输入谐波电流含量严重超标的缺点。

图1b 大电容滤波的三相不控整流电路输入电压电流波形

图1c 大电容滤波的三相不控整流电路输入电流谐波分析

4 结束语

通过仿真发现，不同的无源功率因数校正方案，具有不同的校正效果，而且功率因数的值还受负载等其他条件的影响。无源PFC电路采用电感、电容、二极管等元器件，代替了价格昂贵的有源器件，同时也少了复杂的控制回路和反馈环节，价格也大幅度下降，尽管电感、电容的存在造成体积、重量的增大，但是对于大功率设备来说，如果在参数设置、电路优化等环节进一步分析研究，可以在提高其功率因数和效率的同时最大程度地满足工业需求，因此，无源PFC电路市场前景依然广阔。

Multisim三相电路仿真实验

实验六 三相电路仿真实验 一、实验目的 1、 熟练运用Multisim 正确连接电路，对不同联接情况进行仿真； 2、 对称负载和非对称负载电压电流的测量，并能根据测量数据进行分析总结； 3、 加深对三相四线制供电系统中性线作用的理解。 4、 掌握示波器的连接及仿真使用方法。 5、 进一步提高分析、判断和查找故障的能力。 二、实验仪器 1．PC 机一台 2．Multisim 软件开发系统一套 三、实验要求 1．绘制出三相交流电源的连接及波形观察 ２.学习示波器的使用及设置。 3．仿真分析三相电路的相关内容。 ４.掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法 四、原理与说明 1、负载应作星形联接时，三相负载的额定电压等于电源的相电压。这种联接方式的 特点是三相负载的末端连在一起，而始端分别接到电源的三根相线上。 2、负载应作三角形联接时，三相负载的额定电压等于电源的线电压。这种联接方式的特点是三相负载的始端和末端依次联接，然后将三个联接点分别接至电源的三根相线上。 3、电流、电压的“线量”与“相量”关系 测量电流与电压的线量与相量关系，是在对称负载的条件下进行的。画仿真图时要注意。 负载对称星形联接时，线量与相量的关系为： （1） P L U U 3= （2）P L I I = 负载对称三角形联接时，线量与相量的关系为： （1）P L U U = （2）P L I I 3= 4、星形联接时中性线的作用 三相四线制负载对称时中性线上无电流，不对称时中性线上有电流。中性线的作用是

能将三相电源及负载变成三个独立回路，保证在负载不对称时仍能获得对称的相电压。 如果中性线断开，这时线电压仍然对称，但每相负载原先所承受的对称相电压被破坏，各相负载承受的相电压高低不一，有的可能会造成欠压，有的可能会过载。 五、实验内容及参考实验步骤 （一）、建立三相测试电路如下： V1 220 V 50 Hz 0Deg V2 220 V 50 Hz 120Deg V3 220 V 50 Hz 240Deg X3 220 V X4 220 V J2 Key = B J1 Key = A 4 3 X1 220 V X2 220 V 2 6 N N' U V W J3 Key = C 1 5 图1 三相负载星形联接实验电路图 1．接入示波器：测量ABC三相电压波形。并在下表中绘出图形。 Timebase：_________/DIV 三相电压相位差：φ=__________。 （二）、三相对称星形负载的电压、电流测量 （1）使用Multisim软件绘制电路图1，图中相电压有效值为220V。 （2）正确接入电压表和电流表，J1打开，J2 、J3闭合，测量对称星形负载在三相四线制（有中性线）时各线电压、相电压、相（线）电流和中性线电流、中性点位移电压。记入表1中。

三相异步电动机Matlab仿真

中国石油大学胜利学院综合课程设计总结报告 题目：三相异步电机直接启动特性实验模型 学生姓名：潘伟鹏 系别：机械与电气工程系 专业年级： 2012级电气工程专业专升本2班 指导教师：王铭

2013年 6 月 27日

一、设计任务与要求 普通异步电动机直接起动电流达到额定电流的6--7倍，起动转矩能达到额定转矩的1.25倍以上。过高的温度、过快的加热速度、过大的温度梯度和电磁力，产生了极大的破坏力，缩短了定子线圈和转子铜条的使用寿命。但在电网条件和工艺条件允许的情况下，异步电动机也可以直接启动。本次课程设计通过MATLAB软件建模模拟三相异步电动机直接启动时的各个元器件上的电量变化。 参考： 电力系统matlab仿真类书籍 电机类教材 二、方案设计与论证 三相异步电动机直接起动就是利用开关或接触器将电动机的定子绕组直接接到具有额定电压的电网上。 由《电机学》知三相异步电动机的电磁转矩M与直流电动机的电磁转矩有相似的表达形式。它们都与电机结构（表现为转矩常数）和每级下磁通有关，只不过在三相异步电动机中不再是通过电枢的全部电流，而是点数电流的有功分量。三相异步电机电磁转矩的表达式为： （1-1）式中——转矩常数 ——每级下磁通 ——转子功率因数 式(1-1)表明，转子通入电流后，与气隙磁场相互作用产生电磁力，因此，反映了电机中电流、磁场和作用力之间符合左手定则的物理关系，故称为机械特性的物理表达式。该表达式在分析电磁转矩与磁通、电流之间的关系时非常方便。 从三相异步电动机的转子等值电路可知， （1-2） （1-3）将式(1-2)、(1-3)代入(1-1)得：

Multisim三相电路仿真实验

实验六三相电路仿真实验 一、实验目得 1、熟练运用Multisim正确连接电路,对不同联接情况进行仿真; 2、对称负载与非对称负载电压电流得测量,并能根据测量数据进行分析总结; 3、加深对三相四线制供电系统中性线作用得理解。 4、掌握示波器得连接及仿真使用方法。 5、进一步提高分析、判断与查找故障得能力。 二、实验仪器 1.PC机一台 2.Multisim软件开发系统一套 三、实验要求 1.绘制出三相交流电源得连接及波形观察 ２、学习示波器得使用及设置。 3.仿真分析三相电路得相关内容。 ４、掌握三瓦法测试及二瓦法测试方法 四、原理与说明 1、负载应作星形联接时,三相负载得额定电压等于电源得相电压。这种联接方式得特点就是三相负载得末端连在一起,而始端分别接到电源得三根相线上。 2、负载应作三角形联接时,三相负载得额定电压等于电源得线电压。这种联接方式得特点就是三相负载得始端与末端依次联接,然后将三个联接点分别接至电源得三根相线上。 3、电流、电压得“线量”与“相量”关系 测量电流与电压得线量与相量关系,就是在对称负载得条件下进行得。画仿真图时要注意。 负载对称星形联接时,线量与相量得关系为: (1) (2) 负载对称三角形联接时,线量与相量得关系为: (1) (2) 4、星形联接时中性线得作用 三相四线制负载对称时中性线上无电流,不对称时中性线上有电流。中性线得作用就是能将三相电源及负载变成三个独立回路,保证在负载不对称时仍能获得对称得相电压。 如果中性线断开,这时线电压仍然对称,但每相负载原先所承受得对称相电压被破坏,各

相负载承受得相电压高低不一,有得可能会造成欠压,有得可能会过载。 五、实验内容及参考实验步骤 (一)、建立三相测试电路如下: V1 220 V 50 Hz 0Deg V2 220 V 50 Hz 120Deg V3 220 V 50 Hz 240Deg X3 220 V X4 220 V J2 Key = B J1 Key = A 4 3 X1 220 V X2 220 V 2 6 N N' U V W J3 Key = C 1 5 图1 三相负载星形联接实验电路图 1.接入示波器:测量ABC三相电压波形。并在下表中绘出图形。 Timebase:_________/DIV 三相电压相位差:φ=__________。 (二)、三相对称星形负载得电压、电流测量 (1)使用Multisim软件绘制电路图1,图中相电压有效值为220V。 (2)正确接入电压表与电流表,J1打开,J2 、J3闭合,测量对称星形负载在三相四线制(有中性线)时各线电压、相电压、相(线)电流与中性线电流、中性点位移电压。记入表1中。 (3)打开开关J2,测量对称星形负载在三相三线制(无中性线)时电压、相电压、相(线)电流、中性线电流与中性点位移电压,记入表1中。 项目 分类 线电压/V 相电压/V 线电流/A I N’N/A U N’N/V U UV U VW U WU U UN U VN U WN I U I V I W

三相异步电机的建模与仿真(可做考试答卷用)

电气与电子信息工程学院 《计算机仿真及应用B》题目：三相异步电动机的建模与仿真 学号： 201140220131 姓名：李德武 班级：11级电气工程及其自动化（一）班任课老师：陈学珍

三相异步电动机的建模与仿真 一．实验题目 三相异步电动机的建模与仿真 二．实验原理 三相异步电动机也被称作感应电机，当其定子侧通入电流后，部分磁通将穿过短路环，并在短路环内产生感应电流。短路环内的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有相位差，从而形成旋转磁场。转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感应电动势和感应电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，从而实现能量转换。 三相异步电动机具有结构简单，成本较低，制造，使用和维护方便,运行可靠以及质量较小等优点，从而被广泛应用于家用电器，电动缝纫机，食品加工机以及各种电动工具，小型电机设备中，因此，研究三相异步电动机的建模与仿真。 三.实验步骤 1.选择模块 首先建立一个新的simulink模型窗口，然后根据系统的描述选择合适的模块添加至模型窗口中。建立模型所需模块如下： 1）选择simPowerSystems模块库的Machines子模块库下的Asynchronous Machine SI Units模块作为交流异步电机。 2）选择simPowerSystems模块库的Electrical Sources子模块库下的Three-Phase Programmable V oltage Source模块作为三相交流电源。 3）选择simPowerSystems模块库的Three-Phase Library子模块库下的Three-Phase Series RLC Load模块作为串联RLC负载。 4）选择simPowerSystems模块库的Elements子模块库下的Three-Phase Breaker模块作为三相断路器，Ground模块作为接地。 5）选择SimPowerSystems模块库的Measurements子模块库下的V oltage Measurement模块作为电压测量。 6）选择Sources模块库下的Constant模块作为负载输入。 7）选择Signals Rounting模块库下的Bus Selector模块作为直流电动机输出信号选择器。8）选择Sinks模块库下的Scope模块。 9）选择SimPowerSystems模块库的Measurements子模块库下的Three-phase V-I Measurements用于创建子系统。 2.搭建模块 将所需模块放置合适位置，再将模块从输入端至输出端进行相连，搭建完的串电阻起动simulink模型如图1所示

基于MATLAB的三相整流电路仿真研究

华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiaotong University 课程（论文） 题目基于MATLAB的三相整流电路的设计 分院：电信分院 专业：电气工程及其自动化 班级：12电力1班 学号：20120210470119 学生姓名：李劲 指导教师：李房云 起讫日期：2015年11月29日

摘要 本文设计了运用了MATLAB对三相整流电路的仿真，整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路，它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛的应用。本文基于三相整流电路的原理，对不同控制角度下的三相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、以及电机调速电路在不同的条件下进行了一定的仿真模拟。 关键词：MATLAB；整流；仿真

Abstract This article is designed on the three-phase circuit simulation by using the MATLAB,the rectifier circuit is used to convert DC to AC power circuit, for the DC Motor Speed-governing, generator excitation adjustment, electrolysis, electro planting and other fields. This article is based on the principle of three-phase rectifier circuit, under different control angle all three-phase controlled rectifier circuit, rectifier inverter circuit, and motor speed control circuit under the different conditions in a certain simulation . Keywords:MATLAB; Rectifier; Simulation

三相全控桥式整流电路仿真实验

三相全控桥式整流电路仿真实验 学院：交通院 专业:交通设备与控制工程 班级：1402 姓名：刘喜文 学号：1109140206 日期：2017.4.25 一、实验目的 (1) 加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理； (2) 了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。 (3) 了解三相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。 (4) 掌握SIMULINK模型库的调用，构成电力电子系统并利用MATLAB 对系统进行仿真。 二、实验说明 本实验利用MATLAB软件对电力电子系统进行仿真实验。我们是现场在实验室里建立好模型，然后仿真好，截图。中间只有两天就要交报告，所以时间上还是非常紧的。 MATLAB/SIMULINK/Power System Blockset模型库中包含了常用的电力电子

器件模型和整流、逆变电路模块以及相应的驱动模块，使用这些模块构建和编辑电力电子电路并仿真很方便的。 MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型，它只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符，而没有考虑器件内部的细微结构，届丁系统级模型。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用，也就是要有电流的回路，但是器件的驱动仅仅是取决丁门极信号的有无，没有电压型和电流型驱动的区别。电力电子器件在使用时一般都并联有缓冲电路，因此，在MATLAB中电力电子器件模型中也已经并联了简单的RC申联缓冲电路，简单缓冲电路的RC值可以在参数表中设置。 三、实验原理 三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见下图)。6个晶闸管依次相隔60触发，将交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬间都有两个晶闸管 同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。整流变压器采用三角形/星型联结是为了 减少3的整倍数次谐波电流对电源的影响。

三相交流电路分析仿真实验.docx

三项交流电路分析仿真实验 1、电路课程设计目的： （1）熟悉并验证三项电路分析的方法 （2）练习 ewb 软件中三项电路的模拟 2、仿真电路设计原理： 对称三项电路的电源及负载均可使用星形或三角形连接。其各项相电压与线电压的关系如下图所示 下图所示电路接到线电压为380V 的对称三相交流电源上，已知R N 220 ， R1wL 1 300 ，求电阻 R N两端的电压100 ， R3 wC 电源相电压： U A U B U C 380 220V 3 设 U A 220 0 ， U B220120 ， U C 220 120

对 N 1 、 N 2 分别列式可得： 1 1 1 1 )U N1 1 1 (220 0 220 120 220 120 ) ( 300 300 220 220 U N 2 300 300 1 1 1 1 )U N 2 1 1 0 1 120 1 ( 100 j 100 j 220 U N1 220 220 220 120 100 220 100 100 j 100 j 由前式可得： ( 1 1 )U N1 1 U N 2 0 U N1 5 U N 2 100 220 220 16 由后势可得： ( 1 1 )U N 2 1 5 U N2 22 22 j ( 1 3 j ) 22 j ( 1 3 j ) 100 220 220 16 10 10 2 2 10 2 2 U N 2 11(1 3) 20 64 V 122.7V 20 64 则有： U R U N N U N1 11 122.7 84.36V U N 2 N 2 1 16 3、 电路设计内容与步骤 如下图所示设计仿真电路。 利用电压表直接测出 R N 两端电压值， 再利用示波器观察 N 1 、 N 2 两节点处的电压， 验证它们相位相同。 100 设电源频率为 50Hz ，则 L 318.31mH 50 2 C 1 2 31.831 F 50 100 如图所示， U R N 84.37 V

三相电路的仿真

苏州市职业大学实验报告 系别：电子信息工程系班级：12电气3 姓名：冯海艳学号：127301301 实验名称：文氏桥选频电路的设计实现实验日期：2012年12月20日 一·实验目的 学会设计文氏桥电路 二·实验器材 计算机（装有Multisim电路仿真软件）1台 三·实验原理 当输入端加正选信号u i时，输入端电流i与u i之间的向量关系以及输入电压u o之间的关系如下 可见，文氏桥电路输出电压的大小与输入电压的大小和频率有关。当保持输入电压的大小不变而只改变输入电压的频率时，输出电压的大小随之改变。输出电压与输入电压之比F为 整理得 可见，当wRC=1/wRC 时，F取得最大值，激荡信号源的角频率wo=1/RC时，| F| =u o/u i=1/3，输出电压u o达到最大值，并且与输入电压u i同相位。文氏桥电路的幅频和相频特性曲线如图（Ａ）所示。当频率偏离f o时，|Ｆ|的数值明显下降。打不下降到最大值的０．７０７倍时，对应的频率分别是上线截止频率f h和下限截止频率f L，他们只差为通频带Ｂ即Ｂ＝f h - f L

四·操作步骤及方法 1)设计文氏电桥电路，画出电路图。 2)适当选取电阻·电容和电感的参数值，使选频电路的工作频率为1.6HZ，并串联100 欧姆的取样电阻R。 3)用Multisim对设计的电路进行仿真分析，找到谐振点FO，测量谐振时的输出电压 u o·输入电压u i。适当修该参数，是电路满足要求。 4)输入端输入仿真信号发生器产生的11V信号，改变信号频率，测量不同频率输入的 电压信号和输出电压信号的大小，降幅频特性数据填入（C）中。 5)根据表（C）所示的数据绘制幅频特性曲线，计算上限截止频率FH·下限截止频率 FL和通频带B （B） 幅频特性曲线数据 五·注意事项

最新模拟电子电路multisim仿真(很全 很好)资料

仿真 1.1.1 共射极基本放大电路 按图7.1-1搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等 。 １.静态工作点分析 选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量）分析结果表明晶体管Ｑ１工作在放大状态。 ２.动态分析 用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入，输出波形。由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。 ３.参数扫描分析 在图７.１－１所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻Ｒ１的阻值大小直接决定了静态电流ＩＣ的大小，保持输入信号不变，改变Ｒ１的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为Ｒ１，参数为电阻，扫描起始值为１００Ｋ，终值为９００Ｋ，扫描方式为线性，步长增量为４００Ｋ，输出节点５，扫描用于暂态分析。 ４.频率响应分析 选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为１Hz，终止频率为１GHz，扫描形式为十进制，纵向刻度为线性，节点５做输出节点。 由图分析可得：当共射极基本放大电路输入信号电压ＶＩ为幅值５mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为０.５Ｖ，中频电压放大倍数约为－１００倍，下限频率（Ｘ１）为１４.２２Hz，上限频率（Ｘ２）为２５.１２MHz，放大器的通频带约为２５.１２MHz。 由理论分析可得，上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定，输出电阻由集电极电阻Ｒ３限定。 1.１.２共集电极基本放大电路（射极输出器）

三相交流调压电路的matlab仿真设计

黑龙江大学 课程设计说明书 学院：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电力电子技术 设计题目：三相交流调压电路（无中线）的仿真姓名： 学号： 指导教师： 成绩：

第一章三相交流调压电路的原理 (1) 1.1 实验电路 (1) 1.2 工作原理分析 (1) 第二章实验仿真 (3) 1.1参数设计 (4) 1.2 仿真结果 (5) 第三章仿真结果分析 (7) 结论 (8) 参考文献 (9)

第一章三相交流调压电路的原理1.1 实验电路 实验电路如下： 电阻性负载 Vt1 vt4 vt3 vt6 vt5 vt2 RP1 RP2 RP3 LD1 LD2 LD3 U0 I0 电 阻 电 感 性 负 载 三相交流调压实验的电路图 1.2 工作原理分析 工作原理分析，主要分析电阻负载时的情况： 1.任一相导通须和另一相构成回路，因此，和三相全控整流电路一样，电流流通路 径中有两个晶闸管，所以应采用双脉冲或宽脉冲触发。 2.三相的触发脉冲依次相差120°，同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。

因此触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为VT1~ VT6,依次相差60°。 3.如果把晶闸管换成二极管可以看出，相电流和相电压同相位，且相电压过零食二极管 开始导通。因此把相电压过零点定为触发延迟角a 的起点，三相三线电路中，两相间导通是靠线电压导通的，而线电压超前相电压30°，因此，a角移相范围是0°~ 150°。 根据任一时刻导通晶闸管个数及半个周波内电流是否连续，可将0°-150°的移相范围分为如下三段： (1)0°≤ a < 60°：电路处于三管导通与两管导通交替，每管导通180°－a 。但a=0° 时是一种特殊情况，一直是三管导通。 (2)60°≤ a < 90°：任一时刻都是两管导通，每管的导通角都是120°。 (3)90°≤ a < 150°：电路处于两管导通与无晶闸管导通交替状态，每个晶闸管导通角 为300°－2a。而且这个导通角被分割为不连续的两部分，在半周波内形成两个断续的波头，各占150°－a。 为了保证三相交流调压电路的正常工作，其晶闸管的触发系统应满足下列要求： 1、在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通。 2、为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时导通，并且在感性负载和控制角较大时， 也能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通，要求采用宽脉冲，或者双窄脉冲触发电路。 3、各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致，并且与电源同步。 理想状态下不同a时负载相电压波形及晶闸管导通区间 a =30°时负载相电压波形 a =60°时负载相电压波形 第二章实验仿真 在电脑上启动MATLAB7.0，进入SIMULINK后新建文档，绘制三相交流调压系统模型，如下图所示，双击各模块，在出现的对话框设置相应的参数。

基于Matlab的三相桥式全控整流电路的仿真研究

用simulink对三相桥式全控整流电路进行仿真研究 姓名：刘佰兰学校：中山大学学号：09382014 专业：自动化 摘要：三相桥式全控整流电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路理论基础，采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路的进行仿真，对输出参数进行仿真及验证，进一步了解三相桥式全控整流电路的工作原理。关键词：simulink 三相桥式全控整流仿真 一、研究背景 随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个晶闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通，来实现对三相交流电的整流，当改变晶闸管的触发角时，相应的输出电压平均值也会改变，从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析，既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。 二、三相桥式全控整流电路工作原理 1.三相桥式全控整流电路特性分析 图1是电路接线图。 三相桥式全控整流电路图是应用最为广泛的整流电路，其电路图如下： 图1 在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中

实验八multisim电路仿真

电子线路设计软件课程设计报告 实验内容：实验八multisim电路仿真 一、验目的 1、进一步熟悉multisim的操作和使用方法 2、掌握multisim做电路仿真的方法 3、能对multisim仿真出的结果做分析 二、仿真分析方法介绍 Multisim10为仿真电路提供了两种分析方法，即利用虚拟仪表观测电路的某项参数和利用Multisim10 提供的十几种分析工具，进行分析。常用的分析工具有：直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析和直流扫描分析。利用这些分析工具，可以了解电路的基本状况、测量和分析电路的各种响应，且比用实际仪器测量的分析精度高、测量范围宽。下面将详细介绍常用基本分析方法的作用、分析过程的建立、分析对话框的使用以及测试结果的分析等内容 1、直流工作点分析 直流工作点分析也称静态工作点分析，电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时，计算电路的直流工作点，即在恒定激励条件下求电路的稳态值。在电路工作时，无论是大信号还是小信号，都必须给半导体器件以正确的偏置，以便使其工作在所需的区域，这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点，才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中是至关重要的。 执行菜单命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point，则出现直流工作点分析对话框，如图所示。直流工作点分析对话框包括3页。

Output 页用于选定需要分析的节点。 左边Variables in circuit 栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。右边Selected variables for 栏用于存放需要分析的节点。 具体做法是先在左边Variables in circuit 栏内中选中需要分析的变量（可以通过鼠标拖拉进行全选），再点击Plot during simulation 按钮，相应变量则会出现在Selected variables for 栏中。如果Selected variables for 栏中的某个变量不需要分析，则先选中它，然后点击Remove按钮，该变量将会回到左边Variables in circuit 栏中。Analysis Options页 点击Analysis Options按钮进入Analysis Options页，其中排列了与该分析有关的其它分析选项设置，通常应该采用默认的 Summary页

电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格-2

电工电子综合实验1--裂相电路仿真实验报告格-2

电子电工综合实验论文 专题：裂相（分相）电路院系：自动化学院专 业：电气工程及其自动化姓名：小格子 学号： 指导老师：徐行健

裂相（分相）电路 摘要: 本实验通过仿真软件Mulitinism7 ，研究如何将一个单相的交流分裂成多相交流电源的问题。用如下理论依据：电容、电感元件两端的电压和电流相位差是90 度，将这种元件和与之串联的电阻当作电源，这样就可以把单相交流源分裂成两相交流电源、三相电源。同时本实验还研究了裂相后的电源接不同的负载时电压、功率的变化。得到如下结论： 1.裂相后的电源接相等负载时两端的电压和负载 值成正相关关系； 2.接适当的负载，裂相后的电路负载消耗的功率将远 大于电源消耗的功率； 3.负载为感性时，两实验得到的曲线差别较小，反 之，则较大。 关键词：分相两相三相负载功率阻性容性感性引言根据电路理论可知，电容元件和电感元件最容易改变交流电的相位，又因它们不消耗能量，可用 裂相（分相）电路研究设计 作裂相电路的裂相元件。所谓裂相，就是将适当的电容、

电感与三相对称负载相配接，使三相负载从单相电源获得三相对称电压。而生活和工作中一般没有三相动力电源，只有单相电源，如何利用单相电源为三相负载供电，就成了值得深入研究的问题了。正文 1.实验材料与设置装备 本实验是理想状态下的实验，所有数据都通过在电路专用软件Multisim 7中模拟实验测得的；所有实验器材为（均为理想器材） 实验原理： （1）.将单相电源分裂成两相电源的电路结构设计 把电源U1分裂成U1和U2输出电 压，如下图所示为RC桥式分相电压原理， 可以把输入电压分成两个有效值相等，相位 相差90度的两个电压源。 上图中输出电压U1和U2与US之比为

带阻感性负载三相交流调压电路MATLAB仿真实验

《现代电力电子》仿真实验报告 题 目 三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB 仿真 2014年5月 专 业 机械电子工程 学 号 姓 名 主讲教师

三相带阻感性负载交流调压电路的MATLAB仿真实验 摘要：本文简要介绍了带阻感性负载三相交流调压电路的Matlab/Simulink 建模与仿真, 以及一些参数的选择设置方法。并分析在不同触发角下，波形的变化和输出电压值的变化。 关键词：阻感性，三相交流调压，Matlab/Simulink仿真 一、实验目的 （1）了解三相交流调压电路的工作原理 （2）了解三相交流调压电路在不同触发角下的各波形特点 （3）熟练掌握和运用MATLAB对电力电子电路进行模型搭建和仿真 二、实验原理 2.1单相交流调压电路电路结构 单相交流调压电路，它用两只反并联的普通晶闸管或一只双向晶闸管与负载电阻R电感L串联组成主电路。单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图如图1所示。

图1.单相交流调压电路（阻-感性负载）电路图 2.2单相交流调压电路工作原理（阻-感性负载） 当电源电压U2在正半周时，晶闸管VT1承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT1没有导通，在α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT1导通，晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT1关断。当电源电压U2在负半周时，晶闸管VT2承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT2没有导通，在π+α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT2导通，晶闸管VT1在电源电压是负半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT2关断。 2.3三相交流调压的原理 三相交流电路的分析可以参照上述单相的分析放发。把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。任一相在导通时必须和另一相构成回路，因此和三相的触发脉冲应依次相差120°，同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180°。因此，和三相桥式全控整流电路一样，触发角脉冲顺序也是VT1～VT6，依次相差60°。原理图如下图所示；

Multisim数字电路仿真快速上手教程

Multisim快速上手教程 每一次数电实验都要疯了有木有！！！全是线！！！全是线！！！还都长得要命！！！完全没地方收拾啊！！！现在数电实验还要求做开放实验，还要求最好先仿真！！！从来没听说过仿真是个什么玩意儿的怎么破！！！ 以下内容为本人使用仿真软件的一些心路历程，可供参考。 所谓仿真，以我的理解，就是利用计算机强大的计算能力，结合相应的电路原理（姑且理解为KVL+KCL）来对电路各时刻的状态求解然后输出的过程。相较于模拟电路，数字电路的仿真轻松许多，因为基本上都转化为逻辑关系的组合了。有人用minecraft来做数字电路，都到了做出8bitCPU的水平（https://www.sodocs.net/doc/aa19110477.html,/v_show/id_XMjgwNzU5MDUy.html、https://www.sodocs.net/doc/aa19110477.html,/v_show/id_XNjEwNTExODI4.html）。这个很神奇。 以下进入正文 首先，下载Multisim安装程序。具体链接就不再这里给出了（毕竟是和$蟹$版的软件），可以到BT站里搜索，有一个Multisim 12是我发的，里面有详细的安装说明，照着弄就没问题了。 好，现在已经安装上Multisim 12了。 然后运行，在Circuit Design Suite12.0里，有一个multisim，单击运行。 进去之后就是这样的。 那一大块白的地方就是可以放置元件的地方。 现在来以一个简单的数字逻辑电路为例：

菜单栏下一排是这些东西，划线的是数字电路仿真主要用得上的元件。 来个7400吧 点击TTL那个图标（就是圈里左边那个）。出来这样一个东西： 红圈里输入7400就出来了，也可以一个一个看，注意右边“函数”栏目下写的“QUAD 2-INPUT NAND”即是“四个双输入与非门”的意思。 点击确认，放置元件。 A、B、C、D在这里指一块7400里的四个双输入与非门，点击即可放置。 看起来很和谐，那就做个RS触发器吧。 这里输出用的是一种虚拟器件PROBE，在Indicators组，图标就是个数码管的那个。功能相当于实验箱上那些LED，也是高电平就点亮。元件旋转方向的方法是选中元件然后按Ctrl+R(otate)。还可以选中元件后点击右键，选择“水平翻转”等。

Multisim仿真实训报告

EDA 工 具 训 练 实 训 报 告 学院：电气与控制工程学院 班级：自动化1201 姓名： 学号：

实验1：三相电路仿真 一．电路设计及功能介绍 三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。三相电路由三相交流电源供电，三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，三相发电机的各相电压的相位互差120°。三相电路有电源和负载Y连接和△连接等连接方式，本次仿真采用Y--Y连接。 二．三相电路电路分析 1.三相对称负载Y--Y连接。图1-1为其电路仿真。 图1-1.三相电路对称负载仿真 线电流（相电流）/A 相电压/v 负载电压/v 中性线电流/uA 2.2 381.077 220.015 8.277 表1-1 三相电路对称负载仿真各项数据 2.去掉中性线后三相对称负载电路仿真，如图1-2.

图1-2去掉中性线后.三相电路对称负载仿真 线电流（相电流）/A 相电压/v 负载电压/v 2.2 381.077 220.015 表1-2去掉中性线后三相电路对称负载仿真各项数据 3.改变三相对称负载的大小，如图1-3. 图1-3改变三相对称负载后三相电路对称负载仿真各项数据 线电流（相电流）/A 相电压/v 线电压/v 4.4 381.077 220.015 表1-3 改变三相对称负载后三相电路对称负载仿真各项数据 4.三相负载三角形联结的电路仿真

图1-4.三相电路△负载仿真 线电压（相电压）/v 线电流/A相电流/A 381.069 6.6 3.811 表1-4.三相电路△负载仿真各项数据 本实验包括四个部分，一是三相对称负载Y--Y接法，二是去掉一中的中性线，通过一和二的对比可以得出三相电路中中性线的作用，三改变了对称负载的大小，可以得出负载大小对各项数值的影响，四十三相对称负载Y--△接法，通过四与一二三的对比，可以发现△负载与Y负载的不同。 通过对比以上各组实验及数据，可以得到： 1.在Y--Y三相对称负载电路中，中性线上电流几乎为零，中性线不起作用。 2.三相对称负载变化会引起线电流变化，其他不变。 3.负载Y接法中，线电流等于相电流，负载对称，线电压是相电压的1.73倍。 4.负载△接法中，线电压等于相电压，负载对称，线电流是相电流的1.73倍。 三．总结与展望 世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。说明三相电路在实际生产生活中具有重要意义。对于我们电类专业的学生，将来如果从事与专业相关的工作，供电是基础，所以我们要研究三相电路，研究它各方面特点，熟练掌握Y 接法和△接法。通过本次试仿真实验，加深了我们对三相电路的了解，为将来研究和运用三相电路打下了基础。 实验二：RLC串联谐振 一．电路设计及功能介绍： 电路原理：当ωL-1/ωC=0时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于谐

基于MATLAB的三相整流电路仿真研究毕业设计_说明

毕业设计（论文） 论文题目：基于MATLAB的三相整流电路仿真研究所属系部：自动化工程学院 指导教师：党智乾职称：讲师 学生姓名：学号: 专业：生产过程自动化技术 西安航空职业技术学院制

毕业设计（论文）任务书 题目：基于MATLAB的三相整流电路仿真研究 任务与要求： 1.掌握三相整流电路的硬件设计及其工作原理 2.能用matlab/simulink软件搭建模块图并熟练设置不同电路在不同触 发角下各模块的参数 3.能用matlab仿真三相整流电路的波形图并对它不同负载做了对比且 能分析其波形特点 时间：2013年10月8 日至2013 年12月8日共8周 所属系部：自动化工程学院 学生姓名：房锴锴学号：116041—13 专业：生产过程自动化技术 指导单位或教研室：生产过程自动化教研室 指导教师：党智乾职称：讲师 西安航空职业技术学院制

毕业设计(论文)进度计划表

摘要 本文设计了运用了MATLAB对三相整流电路的仿真，整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路，它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛的应用。本文基于三相整流电路的原理，对不同控制角度带不同负载的三相全控整流电路的仿真模拟，并做了一定的分析。 三相整流电路的整体设计，原理分析。利用MATLAB/simulink进行三相半波整流电路，三相桥式半控电路，三相全控整流电路的设计，模块的建立，模拟，仿真。设定在不同的控制角度条件下，对三相半波整流电路，三相桥式半控整流电路，三相桥式全控整流电路，带纯电阻负载、阻感负载的电路仿真，对其三相桥式全控整流电路电阻负载，阻感负载，电阻阻感负载做了对比，并做了一定的分析。 关键词：MATLAB；三相电源整流；参数设置；simulink仿真；分析。

multisim 电路仿真 课程设计

4.1 仿真设计 1、用网孔法和节点法求解电路。 如图4.1-1所示电路： 3Ω （a）用网孔电流法计算电压u的理论值。 （b）利用multisim进行电路仿真，用虚拟仪表验证计算结果。（c）用节点电位法计算电流i的理论值。 （d）用虚拟仪表验证计算结果。 解： 电路图： （a） i1=2 解得 i1=2 5i2-31-i3=2 i2＝1 i3=-3 i3=-3 u=2 v （b）如图所示： （c）列出方程 4/3 U1- U2=2 解得 U1＝3 v U2=2 v 2A1Ω _ + 1Ω 2V - 3A 图4.1-1 i

2U 1- U 2=2 i=1 A 结果：计算结果与电路仿真结果一致。 结论分析：理论值与仿真软件的结果一致。 2、叠加定理和齐次定理的验证。 如图4.1-2所示电路： (a)使用叠加定理求解电压u 的理论值； (b)利用multisim 进行电路仿真，验证叠加定理。 (c)如果电路中的电压源扩大为原来的3倍，电流源扩大为原来的2倍，使用齐次定理，计算此时的电压u ； (d)利用multisim 对（c ）进行电路仿真，验证齐次定理。 电路图： （a ） I 1=2 7 I 2-2 I 1- I 3=0 3 I 3- I 2-2 I 4=0 解得 U 1=7（V ） I 4=-3 U 1 U 1=2（I 1- I 2） 如图所示电压源单独作用时根据网孔法列方程得： 3 I 1-2 I 2- I 3= 4 I 2=-3 U 2 7 I 3 - I 1=0 解得 U 2=9（V ） U 2=4-2 I 3 所以 U= U 1+ U 2=16（V ） （b ）如图所示。 2Ω 1Ω 2Ω 4Ω 2A 3u + 4V - + u - 图4.1-2

用simulink对三相桥式全控整流电路仿真和谐波分析..

新能源与动力工程学院用simulink对三相桥式全控整流电路仿真和谐波分析 专业电力工程与管理 班级电力工程与管理1101 姓名李宁军 学号201110844 指导教师董海燕 2014年11 月2日

用simulink 对三相桥式全控整流电路仿真和谐波分析 摘要：随着社会生产和科学技术的发展，整流电路在自动控制系统、测量系统 和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路，由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号，同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件，采用常规电路分析方法显得相当繁琐，高压情况下实验也难顺利进行。Matlab 提供的可视化仿真工具可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强，进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink 对三相桥式全控整流电路进行建模，对不同控制角、负载情况下进行了仿真分析，既进一步了解三相桥式全控整流电路的工作原理，同时进行了FFT 谐波分析，这对于评估电力电子装置对电网的危害和影响有非常重要的作用。对三相桥式全控整流电路交流侧产生的谐波进行仿真分析，从而证明了仿真研究的有效性在在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。 1. 工作特点和电路的构成： 三相桥式全控整流电路原理图如图1所示。它由三相半波共阴极接法(VT1，VT3，VT5)和三相半波共阳极接法(VT1，VT6，VT2)的串联组合。其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／3的宽脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔π／3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，给分析带来了方便；当α=O 时，输出电压Ud 一周期内的波形是6个线电压的包络线。所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高1倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。 d n VT2 VT4VT6 图1