mathcad在电力电子中使用实例教程.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.22M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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Mathcad在电力电子中的应用 David Wen 2013-11-15 目录目录 1计算器功能 2定义方程、解方程 3绘制函数曲线 4曲线拟合 5工程实例目录一计算器功能计算器功能 Mathcad算式编程如蛜“计算器” 1加、减、乘、除、幂、根、正弦、积分、累加…… 23 ⋅ 1.5π ⌠ ⎮ ⌡ 0 sin 2πt ( ) d t = 23.925 2带变量的计算 f := 100 103 ⋅ B := 0.1 1.28 10 6− ⋅ ⋅ f( ) 1.487 2.76 ⋅ B( ) = 0.061

3带单位的变量计算 Rdson := 0.16 1.7⋅ Ω ton := 92 10 9− s ⋅ toff := 136 10 9− s ⋅ Coss := 1480 10 12− ⋅ F := IT1ef Vd := 2A 400V I2 := 3A I1 := 1.5A fs := 60kHz 导通损耗 PT1on := IT1ef 2 ⋅ Rdson 关断损耗 PT1on2off := 开通损耗 PT1off2on := 1 6 1 6 0.5⋅ I2⋅ 0.5⋅ I1⋅ 0.5⋅ Vd toff ⋅ 0.5⋅ Vd toff ⋅ 结电容损耗 PT1C := 0.5 0.5 Vd⋅ ) ( ⋅ 2 ⋅ Coss fs⋅ fs⋅ fs⋅ PT1on 1.088 W = PT1on2off = 0.408 W PT1off2on = 0.204 W PT1C 1.776 W = 单管损耗 PT1 := PT1on PT1on2off + + PT1off2on + PT1C PT1 = 3.476 W MOS总损耗 PMos := 2PT1 PMos = 6.952 W 三种等号 1定义变量：冒号+等号如果变量已经定义　仍可以再定义Ctrl+； 2变量求值：等号(如果变量没有定义　则效果为定义变量) 3等式：加粗等号Ctrl+= 单位匹配的量才能加减 R1 := 10 V1 := 10V I1 R1⋅ I1 R1⋅ V1− V1− = 计算器功能

二定义函数、解方程定义函数、解方程 1定义羱续函数首先定义变量 Ipk := 10A I t( ) := Ipk sin t( ) I 1( ) = 8.415 A 求值的式子不能高于原式 Pfe f B,( ) := 1.28 10 6− ⋅ ⋅ f( ) 1.487 2.76 ⋅ B( ) 括号内　点击逗号键添加多个变量 ( Pfe 100 103 ⋅ ) 0.1, = 0.061 ( Pfe 100 103 ⋅ ) , 0.15 = 0.185 2定义分段函数 I1p := 5A I2p := 10A Dr := 0.5 D0 := 0.3 Ts := 10 × 10 6− s⋅ Ip t( ) := I1p D0 Ts⋅ t⋅ if 0 t≤ ≤ D0 Ts⋅ 0A if D0 Ts⋅ t< ≤ D0 Ts⋅ + Dr Ts⋅ Ip t Ts−( ) Ip t Ts+( ) if if t t Ts> 0< 选中整个式子　点击“]”键添加多个变量

ID0 t( ) := 0A if 0 t≤ ≤ D0 Ts⋅ I2p − I2p Dr Ts⋅ ⋅ t D0 Ts⋅ −( ) if D0 Ts⋅ t< ≤ D0 Ts⋅ + Dr Ts⋅ 0A( ) if D0 Ts⋅ + Dr Ts⋅ t< Ts≤ ID0 t Ts−( ) ID0 t Ts+( ) if if t t Ts> 0< 15 10 5 0 ID0 t( ) Ip t( ) 5 2 .10 5 1 .10 5 0 t 1 .10 5 2 .10 5 3函数的嵌套 g a( ) := 2 a h a b, ) ( := 2 a b + f a b, ( ) := g a( ) + h a b, ) ( f 3 4, ( ) 28= 4函数的计算

VFD t( ) := 0.3 + 0.041 ID0 t( ) ⋅ ⋅ − 2.249 × 10 3− ⋅ ID0 t( ) 2 ⋅ 1 A 1 2 A 5 10 5− ⋅ + ⋅ ID0 t( ) 3 ⋅ 1 3 A PD0 := Ts ⌠⎮ ⎮⌡ 0 1 Ts ⋅ VFD t( ) ID0 t( ) ⋅ d t V⋅ PD0 = 1.172 W 5定义方程和解方程选中使用粗体等号定义方程　Ctrl+= ( Im1 Ipav = ( Im1 Ipav := Im2 ) D0⋅ Im2 Im2 ) D0⋅ + 2 + 2 先定义因变量 Iav := 5A ΔI := 5A 再定义变量初值 Im1 := 10A Im2 := 5A Given Iav = ( Im1 Im2 ) D0⋅ + 2 ΔI = Im2 − Im1 V1 := Find Im1 Im2 ( , ) V1 = 14.167 ⎛ ⎜ 19.167 ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ A GivenFind不适合多解方程式定义函数、解方程

三绘制函数曲线三绘制函数曲线 := P0 Vacmin 5000W := 180V Vac := 230V f0 fr := := 50Hz 20KHz Tr := 1 fr T0 := 1 f0 最大输出电流 IL0ef := P0 Vac IL0ef = 21.739 A Iac t( ) := 2 IL0ef ⋅ ⋅ sin 2πf0 t⋅ ( ) Idc t( ) := 2 IL0ef ⋅ ⋅ sin 2 π⋅ ( f0⋅ t⋅ ) 可设定：线粗、颜色、线性可设定：线粗、颜色、线性网格数量、颜色等网格数量、颜色等一个表格显示多条曲线　用逗号 Iac t( ) Idc t( ) 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 0 0.01 0.02 0.03 t 0.04 0.05 0.06 载波比调制比 β := fr f0 m1 := 2 Vacmin ⋅ Vd β = 400 m1 = 0.636

单极性控制基本载波信号和载波信号为 Sa t( ) := 1 0.5 Tr⋅ t⋅ if 0 t≤ ≤ 0.5 Tr⋅ 1 − 1 0.5 Tr⋅ ⋅ t −( 0.5 Tr⋅ ) if 0.5 Tr⋅ t< Tr≤ Sa t Tr−( ) Sa t Tr+( ) if if t t Tr> 0< u t( ) m1 sin 2πf0 t⋅ := ⋅ ( ) Sa t( ) u t( ) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 .10 4 4 .10 4 6 .10 4 8 .10 4 0.001 t 单极性控制SPWM驱动 Sdr t( ) := 1 0 if if u t( ) > Sa t( ) u t( ) ≤ Sa t( ) 1.2 1 0.8 Sdr t( ) 0.6 0.4 0.2 0 0 3 .10 4 6 .10 4 9 .10 4 0.0012 0.0015 0.0018 0.0021 0.0024 0.0027 0.003 t

Sb t( ) := Sa t( ) if 0 t≤ ≤ 0.5 T0⋅ Sa t( ) − if 0.5 T0⋅ t< T0≤ Sb t T0−( ) Sb t T0+( ) if if t t T0> 0< Sb t( ) u t( ) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 0.008 0.016 0.024 0.032 0.04 t 三绘制函数曲线四曲线拟合四曲线拟合选择STSTPS40H100CW100V40ATO-247

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