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EDA3实验报告
完成时间:
一、带阻感负载的三相全桥整流
(一)实验电路图
本实验电路包含一个三相电源和带一个阻感负载的整流桥。电路中的二极管、电容、电阻均为理想元件。连接电路图如下:
(二)实验仿真
使用2D View功能进行电源电压(、、)、电容电压()和电阻电流()的仿真。
1、、、
2、
3、
4、FFT的仿真图
①Graphic Representation
②Table Representation
二、直流电动机负载的启动
(一)实验电路图
将实验一的阻感负载换成直流电动机、断续器晶体管和超高速续流二极管的组合。其实验电路图改为:
(二)实验仿真
。
1、
2、直流电动机转速——时间图
由图可知电机的速度与时间成正比关系。
三、电流与速度负反馈的电机起动
(一)实验电路图
在实验二基础上加入一个PI控制器,通过电流以及转速负反馈来调节电动机的启动。其总电路图如下:
(二)Current、Speed、Load仿真波形
通过电流以及转速负反馈来调节可以明显改善电动机的启动,纹波系数减小,起动时间也减少,电动机的转速波动很小,减小了电动机运行的振动。
(注:图中蓝色线表示电机转速变化,黑色表示电机负载变化,红色表示电枢电流变化。)
四、带直流电动机负载的VDHL调节
(一)基本电路
三相桥式不可控整流电路带VDHL编写参数的直流电动机负载电路图为
(二)控制电路
在原有的电路中引入PID控制器,通过闭环控制改善电路的性能,即:将输出电压经过一定处理之后与参考值进行比较,通过加法器得到差量,跟踪误差本身(比例)、误差的积累(积分)、误差的变化率(微分),综合控制,从而改善电路的性能。
(三)仿真输出的波形
与上个实验的主要区别是将电动机型号换为dcmp1,参数设置改为用VDHL语言来设置。观察上图与上个实验所得仿真图一致,VHDL语言只是参数设置的另一种方法。
五、全桥逆变器电路的PI、PID设计
(一)实验目的与要求
对全桥电路进行电路和控制参数设计,并运用Simplorer 进行仿真。要求为:
⑴ Ui=500V,Uo=220V/50Hz,Io=5A,fs=10kHz;
⑵输出电压纹波500mV,系统超调 5%。
(二)实验原理图
与整流相对应,把直流电变成交流电称为逆变。
电压型全桥逆变共有4个桥臂,可以看成由两个半桥组合而成。把桥臂1和桥臂4作为一对,桥臂2和桥臂3作为一对,成对的两个桥臂同时导通,两对交替导通180°。对逆变电路控制方式为双极性PWM控制。在信号波(正弦波)ur的半个周期内,三角载波
uc有正有负,从而得到的PWM波也是有正有负。负载为阻感负载。工作时BJT1和BJT3的通断状态互补,BJT2和BJT4的通断状态也互补。当ur>uc,给BJT1和BJT4以导通信号,给BJT2和 BJT3以关断信号,这时如iR>0,则BJT1和 BJT4通,如iR<0,则D1和D4通,不管那种情