Matlab仿真实验214234.docx

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Matlab仿真实验214234

3-PhaseDiodeBridgeRectifier

三相二极管全桥整流

仿真图

powergui模块（Powergraphicaluserinterface，电力图形用户界面）是一种用于电路和系统分析的图形用户界面。

在powergui中可以设置采样频率、分析谐波等，是一个功能十分强大的模块。

模块所在位置：

SimPowerSystem/powergui，添加模块完毕后，双击powergui模块，单击Configureparameters，进行如下设置：

Problems：

1．（a）ObtainVab,Vdandidwaveforms.

测量模块所在位置：

（1）电流测量模块：

SimPowerSystem/Measurements/CurrentMeasurement

（2）电压测量模块：

SimPowerSystem/Measurements/VoltageMeasurement

（3）示波器：

Simulink/Scope

双击示波器点击powermeters按钮，然后将Numberofaxes设为3，使示波器同时显示三个测量值的波形。

模块添加完毕，连接各个模块后，如图所示。

点击运行即可得到波形：

（b）ObtainVaandiawaveforms

添加测量模块并连接后如图所示，点击运行后，得到Va和ia的波形：

2.BymeansofFourieranalysisofia,calculateitsharmoniccomponentsasaratioofIa1

双击powergui模块，点击，弹出FFT分析窗口：

右侧input下拉菜单选择input2，即对输入电流ia进行FFT分析。

Numberofcycle的设置不能超过仿真时间内波形的周期数。

Fundamentalfrequency基频根据题意设为60Hz。

Displaystyle选择List（relativetofundamental）即为相对于基频的列表形式的FFT分析。

MaxFrequency根据需要设置，如本例中如想看到20次谐波则可以将最大频率设为1300Hz。

设置完成点击Display即可看到FFT的分析结果。

Answer:

Is5asaratioofIs1=%

Is7asaratioofIs1=%

Is11asaratioofIs1=%

Is13asaratioofIs1=%

Is17asaratioofIs1=%

the%THD=%

3．CalculateIa,Ia1,Idis,%THDintheinputcurrent,inputdisplacementpowerfactorandtheinputpowerfactor.

得到IaRMS输出波形：

由此可得稳定状态下Ia=A

由FFT分析的结果中Fundamental=peak（rms）可得Ia1=A

那么Idis==

=A

FFT分析的结果中TotalHarmonicDistortion（THD）=%即THD=

FFT分析的结果中得Is1相位=

DPF=

PF=

4.CalculateIcap（thermscurrentthroughthefiltercapacitor）asaratiooftheaverageloadcurrentIload.

测量有效值的模块为RMS：

SimPowerSystem/Measurements/rms

测量平均值的模块为Mean：

SimPowerSystem/Measurements/mean

添加模块，并连接各个模块，如上图所示，即可得

Icap=AIload=A

Icap/Iload==0.7888

5.InvestigatetheinfluenceofLdontheinputdisplacementpowerfactor,theinputpowerfactorandtheaveragedcvoltageVd.SuggestedrangeofLd:

0.1mHto10mH.

当L=0.1mH时，vd的波形：

Vd=V

当L=1mH时，vd的波形：

Vd=V

当L=10mH时，vd的波形：

Vd=V

分别在三种情况下进行傅立叶分析：

L=0.1mH:

THD=;DPF=;PF=

L=1mH:

THD=;DPF=;PF=

L=10mH:

THD=;DPF=;PF=

结论：

6、InvestigatetheinfluenceofCdonthepercentrippleinVd.PlotthepercentageΔVd（peak-to-peak）/Vd（average）asafunctionofCd.SuggestedrangeofCd:

100μFand2,000μF.

当Cd=100μF时，vd的波形:

ΔVd（peak-to-peak）/Vd（average）=

当Cd=1000μF时，vd的波形:

ΔVd（peak-to-peak）/Vd（average）=

当Cd=2000μF时，vd的波形:

ΔVd（peak-to-peak）/Vd（average）=

结论：

7．InvestigatetheinfluenceofCdontheinputdisplacementpowerfactorandtheinputpowerfactor.SuggestedrangeofCd:

100μFand2,000μF.

分别在三种情况下进行傅立叶分析：

Cd=100μF:

THD=DPF=;PF=

Cd=1000μF:

THD=DPF=;PF=

Cd=2000μF:

THD=DPF=;PF=

8.Plottheaveragedcvoltageasafunctionofload.SuggestedrangeofRload:

50Ωto8Ω.

当Rload=50Ω，vdc如下图所示，此时Vdc=V

当Rload=16.5Ω，vdc如下图所示，此时Vdc=V

当Rload=8Ω，vdc如下图所示，此时Vdc=V

根据数据画图。

Rd=[5016.88];Vdc=[];plot（Rd,Vdc）