2014电力电子仿真大作业

一、电力电子仿真大作业

沙峰 1110190228

1、单相半波可控整流电路中，U2=100V，频率50Hz，负载R=1 欧姆, L=10毫亨。

（1）建立电路仿真模型。

电路仿真模型如下图：

（2）搭建负载电压平均值计算子系统，画出Ud(α)曲线。

子系统图为

Ud(α)的曲线为

（3）搭建子系统计算SCR额定电流。

子系统图为：

额定电流图为：

（4）搭建子系统计算SCR额定电压。子系统图为：

额定电压为：

2、三相桥式全控整流电路中，U2=100V，频率50赫兹，负载R=1 欧姆, L=10毫亨。

（1）由三相电源电压和给定控制角产生一组触发信号，搭建信号发生器子系统模型。

信号发生器子系统模型为：

（2）用SCR搭建主电路模型，记录控制角为60°的负载电压波形。

主电路模型为：

负载电压波形为：

（3）搭建功率因数计算子系统，记录电路的功率因数。

功率因数计算子系统图为：

功率因数图为：

（4）若连往整流桥的三相线路中B、C两相接反，观察和解释电路能否工作。

能工作。在控制角为60°时的输出波形如下：

由上图可见，电路能够工作。B、C两相接反，影响的只是晶闸管导通的顺序

3、Zeta直流斩波电路中，E=100V, 负载R=2 欧姆, L1=5毫亨，L2=10毫亨，C1=C2=1000

法拉，控制频率1k赫兹，占空比60%。

（1）分析电路的工作原理。

在V处于通态期间，电源E经开关V向电感L1储能。同时，E和C1共同经L2

向负载供电。待V关段后，L1经VD向C1供电，其储存的能量转移至C1。同

时L2的电流则经VD续流。

（2）搭建电路仿真模型，记录负载电压和电流波形。

电路仿真模型如下：

电流电压波形：

（3）显示电感储能变化波形。

（4）计算输出电压平均值Uo，将输出电压减去Uo得到纹波电压，计算纹波电压有效值Vr，计算电压纹波系数γ=Vr/V o×100%。

4、单相电压型桥式逆变电路中，E=100V, 负载R=1 欧姆, L=10毫亨，频率10赫兹。

（1）用IGBT建立电路模型，记录负载电压和电流波形。

电路模型如下：

电压电流波形如下图：

（2）搭建子系统，计算负载电压基波有效值。

计算负载电压基波有效值子系统模型见下图：

基波有效值为95.8538

（3）采用移相调压，使负载电压基波有效值等于50V。

相角为48°时，基波有效值为49.3061

相角为49°时，基波有效值为49.8163

相角为50°时，基波有效值为50.3213

相角为51°时，基波有效值为50.8231

所以，相角为49°时，基波有效值为50V

（4）如果将IGBT换为SCR，观察和分析电路能否工作。

将IGBT换为SCR，模型图为下图：

工作波形为：

可见，电路不能工作。因为SCR不能实现自启动。

5、三相三线制星形连接的交流调压电路中，Ua=100V，负载R=10欧姆。

（1）建立电路仿真模型。

模型图如下：

（2）记录α=30°、60°的相电压和线电压波形。

α=30°时波形图：

α=60°时波形图：

（3）搭建子系统计算线电压三次谐波幅值。

（4）计算功率因数与控制角的关系曲线。关系曲线如下图所示：