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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 《電路課程設(shè)計(jì)》報(bào)告</p><p> ——《基于PSPICE的典型電路研究與仿真分析》</p><p> 完成日期: 200 10 年 5 月 10日</p><p> 設(shè)計(jì)題目:三相電路的分析與設(shè)計(jì)</p><p><b> 一.課程設(shè)計(jì)目的:</b></p><p
2、> 1.熟悉電路仿真PSPICE軟件的功能,掌握該軟件作業(yè)圖形文件的編制方法及提交PSPICE進(jìn)行分析的方法、步驟。</p><p> 2.設(shè)計(jì)、分析三相電源和負(fù)載作不同連接時(shí),在負(fù)載對(duì)稱和不對(duì)稱情況下,線、相電壓和線、相電流之間的關(guān)系。</p><p> 3.掌握PSPICE軟件的數(shù)值輸出方式,能據(jù)數(shù)值輸出結(jié)果寫出各相、線電壓;各相、線電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。</p>
3、<p><b> 二.課程設(shè)計(jì)任務(wù):</b></p><p> 1.用PSPICE軟件自行設(shè)計(jì)三相電路系統(tǒng)。(電源側(cè)線電壓為380V,頻率50HZ,負(fù)載阻抗自定,可參考書后作業(yè)題中的數(shù)據(jù))</p><p> (1)給出三相負(fù)載側(cè)線、相電壓和線、相電流的數(shù)值輸出結(jié)果,并將其整理成瞬時(shí)值</p><p><b> 表
4、達(dá)式。</b></p><p> (2)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行小結(jié)。</p><p> 2.改變負(fù)載參數(shù)使其不對(duì)稱(參數(shù)的改變要在10倍以上,重復(fù)任務(wù)1。此時(shí)電路能否正常工作?為什么?如果忽略線路負(fù)載阻抗,該電路能否正常工作?) </p><p><b> 3.提交設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><
5、b> 三.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容:</b></p><p> (一)對(duì)稱電路的設(shè)計(jì)和分析:</p><p><b> 1.電路圖:</b></p><p> 2.PSPICE的數(shù)值分析輸出結(jié)果及整理出的瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> 電源側(cè)相電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p
6、> FREQ VM(A177) VP(A177) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 0.000E+00</p><p> FREQ VM(B177) VP(B177) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 -1.200E+02</
7、p><p> FREQ VM(C177) VP(C177) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 1.200E+02</p><p> 其三相相電壓瞬時(shí)值表達(dá)式</p><p> u1(t)=220Cos(314t+0°) (V)</p><p&
8、gt; u2(t)=220Cos(314t-120°) (V)</p><p> u3(t)=220Cos(314t+120°) (V)</p><p> 電源側(cè)線電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(A177,B177) VP(A177,B177)</p><p> 5.
9、000E+01 3.811E+02 3.000E+01</p><p> FREQ VM(B177,C177) VP(B177,C177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 -9.000E+01</p><p> FREQ VM(C177,A177)
10、 VP(C177,A177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 1.500E+02</p><p> 其三相線電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A1,B1)=381.1Cos(314t+30°) (V)</p><p> u(B1,C1)=381.1Cos(314t
11、-90°) (V)</p><p> u(C1,A1)=381.1Cos(314t+150°) (V)</p><p> 電源側(cè)線電流仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ IM(V_IA1) IP(V_IA1) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00
12、 -2.941E-01</p><p> FREQ IM(V_IB1) IP(V_IB1) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00 -1.203E+02</p><p> FREQ IM(V_IC1) IP(V_IC1) </p><p> 5.000
13、E+01 1.089E+00 1.197E+02</p><p> 其三相線電流瞬時(shí)值表達(dá)式;</p><p> iA1(t)=1.089Cos(314t-0.3°) (A)</p><p> iB1(t)=1.089Cos(314t-120.3°) (A)</p><p> iC1(t)=1.089Co
14、s(314t+119.7°) (A)</p><p> 電源側(cè)相電流仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ IM(V_IA1) IP(V_IA1) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00 -2.941E-01</p><p> FREQ IM(
15、V_IB1) IP(V_IB1) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00 -1.203E+02</p><p> FREQ IM(V_IC1) IP(V_IC1) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00 1.197E+02</p><p>
16、 其三相相電流瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> iA1(t)=1.089Cos(314t-0.3°) (A)</p><p> iB1(t)=1.089Cos(314t-120.3°) (A)</p><p> IC1(t)=1.089Cos(314t+119.7°) (A)</p><p> 負(fù)載側(cè)線電
17、流仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ IM(V_IA2) IP(V_IA2) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00 -2.941E-01</p><p> FREQ IM(V_IB2) IP(V_IB2) </p><p> 5.000E+01
18、 1.089E+00 -1.203E+02</p><p> FREQ IM(V_IC2) IP(V_IC2) </p><p> 5.000E+01 1.089E+00 1.197E+02</p><p> 其三相線電流瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> iA2(t)=1.089Cos(314t-0.3
19、°) (A)</p><p> iB2(t)=1.089Cos(314t-120.3°) (A)</p><p> iC2(t)=1.089Cos(314t+119.7°) (A)</p><p> 負(fù)載側(cè)線電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié);</p><p> FREQ VM(A277,B277)
20、 VP(A277,B277)</p><p> 5.000E+01 3.773E+02 2.973E+01</p><p> FREQ VM(B277,C277) VP(B277,C277)</p><p> 5.000E+01 3.773E+02 -9.027E+01</p>
21、;<p> FREQ VM(C277,A277) VP(C277,A277)</p><p> 5.000E+01 3.773E+02 1.497E+02</p><p> 其三相線電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A2,B2)=377.3Cos(314t+29.73°)
22、(V)</p><p> u(B2,C2)=377.3Cos(314t-90.27°) (V)</p><p> u(C2,A2)=377.3Cos(314t+149.7°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)相電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(A277,N277) V
23、P(A277,N277)</p><p> 5.000E+01 2.178E+02 -2.671E-01</p><p> FREQ VM(B277,N277) VP(B277,N277)</p><p> 5.000E+01 2.178E+02 -1.203E+02</p><p> F
24、REQ VM(C277,N277) VP(C277,N277)</p><p> 5.000E+01 2.178E+02 1.197E+02</p><p> 其三相相電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A2,N2)=217.8Cos(314t-0.3°) (V)</p><p>
25、 u(B2,N2)=217.8Cos(314t-120.3°) (V)</p><p> u(C2,N2)=217.8Cos(314t+119.7°) (V)</p><p> 小結(jié):由仿真數(shù)據(jù)可知,負(fù)載側(cè)線電壓幅值是相電壓的倍,相位比 相電壓超前30°,負(fù)載側(cè)線電流與相電流的幅值與相位都相等。選擇負(fù)載時(shí),不能使仿真結(jié)果相電壓過小,過大或線電流過小、過大。
26、</p><p> ?。ǘ┎粚?duì)稱電路的設(shè)計(jì)和分析</p><p> 1.電路圖:(加中線)</p><p> 2.PSPICE的數(shù)值分析輸出結(jié)果及整理出的瞬時(shí)值表達(dá)式:(加中線后)</p><p> 電源側(cè)線電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(A177,B177) V
27、P(A177,B177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 3.000E+01</p><p> FREQ VM(B177,C177) VP(B177,C177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 -9.000E+01</p>&
28、lt;p> FREQ VM(C177,A177) VP(C177,A177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 1.500E+02</p><p> 其三相線電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A1,B1)=381.1Cos(314t+30°) (V)</p&g
29、t;<p> u(B1,C1)=381.1Cos(314t-90°) (V)</p><p> u(C1,A1)=381.1Cos(314t+150°) (V)</p><p> 電源側(cè)相電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果: </p><p> FREQ VM(A177) VP(A177) </p>
30、;<p> 5.000E+01 2.200E+02 0.000E+00</p><p> FREQ VM(B177) VP(B177) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 -1.200E+02</p><p> FREQ VM(C177) VP(C177
31、) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 1.200E+02</p><p> 其三相相電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u1(t)=220Cos(314t+0°) (V)</p><p> u2(t)=220Cos(314t-120°) (V)</p>&
32、lt;p> u3(t)=220Cos(314t+120°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)線電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(A277,B277) VP(A277,B277)</p><p> 5.000E+01 3.796E+02 2.969E+01</p>
33、<p> FREQ VM(B277,C277) VP(B277,C277)</p><p> 5.000E+01 3.543E+02 -9.471E+01</p><p> FREQ VM(C277,A277) VP(C277,A277)</p><p> 5.000E+01
34、 3.430E+02 1.512E+02</p><p> 其三相線電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A2,B2)=379.6Cos(314t+29.69°) (V)</p><p> u(B2,C2)=354.3Cos(314t-94.71°) (V)</p><p> u(C2,A2
35、)=343.0Cos(314t+151.2°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)相電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(A277,N277) VP(A277,N277)</p><p> 5.000E+01 2.284E+02 -1.318E+00</p><p> F
36、REQ VM(B277,N277) VP(B277,N277)</p><p> 5.000E+01 2.183E+02 -1.177E+02</p><p> FREQ VM(C277,N277) VP(C277,N277)</p><p> 5.000E+01 1.754E+02
37、1.143E+02</p><p> 其三相相電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A2,N2)=228.4Cos(314t-1.318°) (V)</p><p> u(B2,N2)=218.3Cos(314t-117.7°) (V)</p><p> u(C2,N2)=175.4Cos(314t+114.3
38、°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)線(相)電流仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ IM(V_IA2) IP(V_IA2) </p><p> 5.000E+01 5.711E-02 -1.320E+00</p><p> FREQ IM(V_IB2
39、) IP(V_IB2) </p><p> 5.000E+01 1.092E+00 -1.177E+02</p><p> FREQ IM(V_IC2) IP(V_IC2) </p><p> 5.000E+01 1.754E+01 1.136E+02</p><p>
40、 其三相線電流瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> iA2(t)=0.05711Cos(314t-1.32°) (A)</p><p> iB2(t)=1.092Cos(314t-117.7°) (A)</p><p> iC2(t)=1.754Cos(314t+113.6°) (A)</p><p> 中線
41、電流仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ IM(V_IN) IP(V_IN) </p><p> 5.000E+01 1.685E+01 -6.365E+01</p><p> 其電流瞬時(shí)值表達(dá)式:IN(t)=16.85Cos(314t-63.65°) (A)</p><p
42、> 中性點(diǎn)電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(0,N277) VP(0,N277) </p><p> 5.000E+01 9.952E+00 -3.151E+01</p><p> 其電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:V(0,N2)=9.952Cos(314t-31.51°) (V)</p>
43、<p> 小結(jié):不對(duì)稱時(shí),負(fù)載側(cè)的線電壓與相電壓幅值與相位沒什么函數(shù)關(guān)系,由電路參數(shù)確定,負(fù)載側(cè)各相線電流與相電流幅值與相位仍然相等。對(duì)于該電路,由于A相負(fù)載側(cè)電流過小,C相負(fù)載相電壓過小,所以該電路不能正常工作。</p><p> 不對(duì)稱電路的設(shè)計(jì)和分析</p><p> 1.電路圖:(不加中線):</p><p> 2.PSPICE的數(shù)值分析輸
44、出結(jié)果及整理出的瞬時(shí)值表達(dá)式:(不加中線后)</p><p> 電源側(cè)線電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(A177,B177) VP(A177,B177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 3.000E+01</p><p> FREQ
45、 VM(B177,C177) VP(B177,C177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02 -9.000E+01</p><p> FREQ VM(C177,A177) VP(C177,A177)</p><p> 5.000E+01 3.811E+02
46、 1.500E+02</p><p> 其三相線電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A1,B1)=381.1Cos(314t+30°) (V)</p><p> u(B1,C1)=381.1Cos(314t-90°) (V)</p><p> u(C1,A1)=381.1Cos(314t+150°)
47、 (V)</p><p> 電源側(cè)相電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果: </p><p> FREQ VM(A177) VP(A177) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 0.000E+00</p><p> FREQ VM(B177) VP(B177) &
48、lt;/p><p> 5.000E+01 2.200E+02 -1.200E+02</p><p> FREQ VM(C177) VP(C177) </p><p> 5.000E+01 2.200E+02 1.200E+02</p><p> 其三相相電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p&g
49、t;<p> u1(t)=220Cos(314t+0°) (V)</p><p> u2(t)=220Cos(314t-120°) (V)</p><p> u3(t)=220Cos(314t+120°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)線電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FR
50、EQ VM(A277,B277) VP(A277,B277)</p><p> 5.000E+01 3.805E+02 2.943E+01</p><p> FREQ VM(B277,C277) VP(B277,C277)</p><p> 5.000E+01 3.739E+02
51、 -9.053E+01</p><p> FREQ VM(C277,A277) VP(C277,A277)</p><p> 5.000E+01 3.775E+02 1.503E+02</p><p> 其三相線電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A2,B2)=
52、380.5Cos(314t+29.43°) (V)</p><p> u(B2,C2)=373.9Cos(314t-90.53°) (V)</p><p> u(C2,A2)=377.5Cos(314t+150.3°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)相電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FRE
53、Q VM(A277,N277) VP(A277,N277)</p><p> 5.000E+01 3.681E+02 -2.728E+01</p><p> FREQ VM(B277,N277) VP(B277,N277)</p><p> 5.000E+01 3.557E+02 -9
54、.069E+01</p><p> FREQ VM(C277,N277) VP(C277,N277)</p><p> 5.000E+01 1.822E+01 9.259E+01</p><p> 其三相相電壓瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> u(A2,N2)=368.1Cos(314t-2
55、7.28°) (V)</p><p> u(B2,N2)=355.7Cos(314t-90.69°) (V)</p><p> u(C2,N2)=18.22Cos(314t+92.59°) (V)</p><p> 負(fù)載側(cè)線(相)電流仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ IM(
56、V_IA2) IP(V_IA2) </p><p> 5.000E+01 9.202E-02 -2.729E+01</p><p> FREQ IM(V_IB2) IP(V_IB2) </p><p> 5.000E+01 1.779E+00 -9.072E+01</p><p&g
57、t; FREQ IM(V_IC2) IP(V_IC2) </p><p> 5.000E+01 1.822E+00 9.187E+01</p><p> 其三相線電流瞬時(shí)值表達(dá)式:</p><p> iA2(t)=0.09202Cos(314t-27.29°) (A)</p><p>
58、 iB2(t)=1.779Cos(314t-90.72°) (A)</p><p> iC2(t)=1.822Cos(314t+91.87°) (A)</p><p> 中性點(diǎn)電壓仿真數(shù)值分析輸出結(jié)果:</p><p> FREQ VM(N277) VP(N277) </p><p> 5
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