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实验报告四非正弦周期电路

1、电路课程设计目的

（1）无中线情况下研究高次谐波对中点电压的影响，测算相电压、线电压、线

电流等量，并观察其波形；

（2）有中线情况下研究高次谐波对中线电流的影响，测算相电压、线电压、线

电流等量，并观察其波形。

2、设计电路原理与说明

工程实际中，三相发电机发出的三相电压的波形或多或少地与正弦波有些偏离，

因此就含有一定的谐波成分。另外，由于三相电路中的非线性元件如三相铁芯变

压器等的作用，也会使三相电路中的电压、电流含有高次谐波。所以有必要在分

析对称三相正弦电流电路和非正弦周期电流电路的基础上，讨论对称三相非正弦

周期电流电路。研究时首先把对称三相非正弦电源分解成3类对称组，然后应用

叠加定理，分别计算各类对称组单独激励下产生的响应，对于正序和负序对称组

来讲，可以应用三相电路归结为一相的计算方法，值得注意的是零序组，应按一

般正弦电流电路来处理，不能归结为一相进行计算。

设计电路图如下：

1

LHR1

100



ut2202sin100t1202sin300t502sin500tV

A

ALR

uLR

NBN

uLR

C

S

图一

（1）无中线情况（开关断开）

相电压：不含零序谐波

22

U22050225.6V

p

线电压：不含零序谐波

22

U322050390.8V

l

线电流：不含零序谐波

2202502



I155.9A

l226

中点电压：只含零序谐波

U120V

0

（2）有中线情况（开关闭合）

相电压：

222

U22012050255.5V

p

线电压：不含零序谐波

22

U322050390.8V

l

线电流：

22021202502



I160.4A



l21026



中线电流：三倍零序谐波电流

120

I3113.8A

010

3、电路课程设计仿真内容与步骤及结果

（1）按图一接好电路，不接中线，分别用电压表、电流表测量相电压、线电压、

线电流、中点电压；

图二

（2）用示波器观察相电压、线电流的波形；

图三

（3）接上中线，再分别用电压表、电流表测量相电压、线电压、线电流、中线

电流

图四

（4）用示波器观察相电压、线电流的波形

图五

4、仿真结果与理论分析对比及仿真中的注意事项

通过仿真，验证了计算结果的正确性，仿真结果与计算结果完全一致。这就说明

非正弦周期电路完全可以分解成多个正弦分量。这对于我们以后研究