电气工程计算机仿真513不控整流电路和电容性负载仿真.pptx

第五章 电力电子变流电路的仿真 5.1.3 不控整流电路和电容性负载仿真;■工作原理及波形分析 ◆基本工作过程 ?在u2正半周过零点至?t=0期间，因u2ud，故二极管均不导通，此阶段电容C向R放电，提供负载所需电流，同时ud下降。 ?至?t=0之后，u2将要超过ud，使得VD1和VD4开通，ud=u2，交流电源向电容充电，同时向负载R供电。 ?电容被充电到?t=?时，ud=u2，VD1和VD4关断。电容开始以时间常数RC按指数函数放电。 ?当?t=?，即放电经过?-?角时，ud降至开始充电时的初值，另一对二极管VD2和VD3导通，此后u2又向C充电，与u2正半周的情况一样。 ;5. 1. 3 不控整流电路和电容性负载仿真;单相桥式不控整流电路仿真;仿真步骤： 1. 建立仿真模型 （1）打开仿真平台，新建Model文件 （2）提取电路元件模块 （3）布局，连线 2. 设置模块参数 交流电压源，通用桥，滤波电容和负载电阻 滤波电容：200μF 负载电阻：分四种情况，开路、200Ω、20 Ω 、2 Ω 。 ;交流电压源;通用桥;3. 设置仿真参数 仿真起始时间0、终止时间0.08s、数值计算方法ode23tb或ode15s 4. 启动仿真 5. 仿真结果整理和分析 ;b);R=200Ω时的电流波形; 随着电阻减小，负载电流增加，输出电压波形波动增大，说明不控整流电路电容滤波电路输出电压的平均值与负载大小有关，负载越大（负载电阻R越小），电容放电速度越快。为了减小输出电压波动，可以增加滤波电容量。 在启动时，电源电流、输出电流和电容电流都有较大的冲击，主要是电容从零状态开始充电造成的。;;输出电压平均值 空载时， 重载时，Ud逐渐趋近于2.34U2=514.8V。 Ud在（2.34U2 ~2.45U2）之间变化。;仿真步骤： 1. 建立仿真模型 （1）打开仿真平台，新建Model文件 （2）提取电路元件模块 （3）布局，连线 2. 设置模块参数 交流电压源，通用桥，滤波电容和负载电阻 滤波电容：500μF 负载电阻：分别取20Ω、200 Ω ;交流电压源;通用桥;通用桥阻尼电阻和电容的设置 当阻尼电阻设置为inf或阻尼电容设置为0时，无阻尼电路。 当系统离散时，为了避免产生数字震荡，应指定合适的阻尼电阻和电容。对于强迫换流器件（GTO、IGBT或MOSFET），只要有触发脉冲送给开关器件，缓冲电路就可采用纯电阻的缓冲电路。如果没有触发脉冲，通用桥工作于正向整流会反向整流状态时，必须采用如下公式选择合适的缓冲电阻和电容。;3. 设置仿真参数 仿真起始时间0、终止时间0.08s、数值计算方法ode23tb或ode15s 4. 启动仿真 5. 仿真结果整理和分析 ;a) R=20Ω时整流器输出电压;c) R=20Ω时整流器输入电流（B相）;e) R=200Ω时整流器输出电压;h) R=200Ω时整流器输入电流（C相）; 三相整流时整流器输出电压波动较单相整流小，整流器输出电压随负载减小（电阻R增加）略有增加，整流器输入电流随负载的减小而减小。 在启动时，三相的冲击电流不等，因为在电源设置时A相相位取“0”，因此A相电压从0上升，A相启动电流较小，而B相和C相电压初值为±0.5US，因此启动时冲击电流较大，并且方向相反。;上机问题;上机问题;上机问题;上机问题;上机问题