Multisim仿真实训报告概要

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

振状态振角频率ω0 =1/LC ，谐振频率f0=1/2π LC 。谐振频率仅

与原件L 、c 的数值有关，而与电阻R 和激励电源的角频率ω无关，

当ωω时，电路呈容性，阻抗角φ<0；当ω>ω0时，电路呈感性，

阻抗角φ>0。 1 电路处于谐振状态时的特性。 （1）、回路阻抗

Z0=R,| Z0|为最小值，整个回路相当于 一个纯电阻电路。（2）、

回路电流I0的数值最大，I0=US/R 。（3）、电阻 上的电 压UR 的数

值最大，UR=US 。（4）、电感上的电压UL 与电容上的电

压UC 数值 相 等，相位相差180°，UL=UC=QUS 。

图2-1 RLC 串联谐振仿真

二．电路分析

设置电感100uH ，电容100uF ，然后根据公式

LC f π21

0= 确定了电源频率1.6kHZ,同时，电源电压我为3v 。由双踪示波器的波形可知，输

入输出电压波形同相位，符合谐振的特点。接着我用电路的相频特性图，印证了

电流电压波形同相位时，谐振频率为1.644KHZ ，与计算值几乎相同。

图2-2 RLC 串联电路波特图

根据公式： C

L R Q 1 保持LC 的之不变，通过改变负载R 的值,得到几组

不同的品质因数以及相应的幅频特性图：

（1）R=1K

图2-3 R=1K 时电路的波特图

（2）R=10K

图2-4 R=10K 时电路的波特图

(3)R=100欧

图2-5 R=100时电路的波特图

(4)R=1欧

图2-6 R=1时电路的波特图

经过上面几幅图的比较分析，发现：

1.随着R值的减小，品质因数不断加大，幅频特性图越来越尖，同时也意味着选频特性越好。

2.从Multisim仿真软件进行RLC串联谐振电路实验的结果来看，RLC串联谐振电路在发生谐振时，电感上的电压UL与电容上的电压UC 大小相等，相位相反。这时电路处于纯电阻状态，且阻抗最小，激励电源的电压与回路的响应电压同相位。谐振频率f0与回路中的电感L和电容C有关，与电阻R和激励电源无关。品质因数Q值反映了曲线的尖锐程度，电阻R的阻值直接影响Q值。

三．总结与展望

通过研究RLC谐振电路发生谐振的条件以及各种条件对谐振的影响，加深了对谐振的理解。