История искусства История дизайна Начертательная геометрия Электротехника Расчет электрических цепей в SimulinkФизика Информатика Математика

Программа Simulink может применяться и для моделирования электронных силовых устройств, выпрямителей, инверторов и других устройств преобразовательной техники.

Рассмотрим модель трехфазного одно- Рисунок 4.34 - Блок Diode полупериодного выпрямителя. В нее входят

три однофазных источника переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, сдвинутые друг относительно друга на 120?. Последовательно с ними, включены реакторы (индуктивности) величиной 0,003 Гн.

Диоды (рисунок 4.34) моделируются блоком Diode из библиотеки Power Electronics. В их параметры входят: сопротивление Ron и индуктивность Lon при обратном включении; сопротивление Rs и емкость Cs при обратном включении; напряжение, при котором начинается протекание тока через диод Vf; начальное значение тока через диод Ic (обычно принимается по умолчанию - 0).

Схема модели приведена на рисунке 4.35.

Трехфазный однополупериодный выпрямитель

Рисунок 4.35 - Модель трехфазного однополупериодного выпрямителя

Результаты моделирования приведены на рисунке 4.36.

К сожалению, моделирование маломощных выпрямителей, усилителей и других устройств электроники здесь невозможно. Точнее, такое моделирование слишком будет весьма приближенным, так как особенности типов аналоговой электроники, их тонкие различия в характеристиках, влияние температуры, разброса параметров и т.д. здесь учесть весьма затруднительно, а по большей части и просто невозможно - слишком упрощенные модели лежат в основе работы данных электронных блоков. Но при моделировании мощных устройств - эта особенность моделей оказывается достоинством, поскольку позволяет не отвлекаться на мелочи (например, выбор марки диода, тиристора и т.д. из тысяч имеющихся разновидностей).

Введение измерительных блоков Voltage Measurement и Current Measurement с дисплеями, позволяет приблизить вид исследуемого устройства к реальному лабораторному стенду с вольтметрами и амперметрами. Для измерения токов и напряжений используем блоки Multimeter и Рowergui. Резонансные цепи представляют особый интерес для моделирования, поскольку аналитический расчет их достаточно громоздок. Будем моделировать четырехпроводную трехфазную цепь при соединении обмоток генератора и фазных нагрузок приемника в звезду. Окно настройки параметров блока Three-Phase V-I Measurement приведено на рисунке 4.11,б. Схема модели для первого варианта представлена на рисунке 4.15. Она состоит из источника входного постоянного напряжения, элемента Series RLC Branch и блоков Multimeter и Powergui. Для индикации скачка напряжения и формы тока в цепи, в окнах настройки блоков R2 и Series RLC Branch1 установлены опции Branch voltage и Branch current, соответственно. Окна настроек блоков Series RLC Branch1 и Step приведены на рисунке 4.18,а. Пакет SimPowerSystems предлагает целый ряд средств для моделирования различных силовых электрических цепей. В качестве примера рассмотрим модель двигателя постоянного тока с пусковым трехступенчатым реостатом. В поле Coulomb friction torque Tf вводят момент сухого трения в Нм. Зависимость напряжения, подаваемого на двигатель от времени Графопостроитель строит зависимость частоты вращения (в рад/с) от тока якоря, то есть от момента на валу. Важным элементом модели является блок измерений - Machines Measurement Demux, он также выбирается из библиотеки Machines. Модель представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 2,2 кВт. Модель представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 2,2 кВт. Зависимость числа оборотов вала от времени машины, Рассмотрим еще один пример из области преобразовательной техники - широтно-импульсный преобразователь напряжения постоянного тока в переменный. Статическая вольтамперная характеристика модуля может быть представлена в виде двух отрезков прямых (рисунок 4.38,а). горизонтальный участок - выключенное состояние модуля, наклонный - включенное. Для анализа искажений, откроем блок Powergui и запустим процесс частотного анализа кнопкой FFT Analysis.


На главную