5 Библиотека Simulink-прототипов электротехнических блоков
Электротехнические блоки представленные в библиотеке SimPowerSystem как правило недоступны для просмотра и редактирования их содержимого. Однако, иногда, пользователю необходимо познакомиться с устройством модели хотя бы для того, чтобы лучше разобраться, как она работает.
Рисунок 5.1 - Модель двигателя постоянного тока с подключенным
источником питания двигателя
Часто пользователя не полностью устраивает библиотечный блок, и он хотел бы внести незначительные изменения для наилучшего решения своей задачи. Весьма полезно также познакомиться с устройством основных блоков для того, чтобы научиться делать их самому. Для реализации перечисленных выше задач в SPS имеется отдельная библиотека Simulink-моделей электротехнических блоков (Simulink-прототипов). Пользователь может открыть библиотеку из основного окна MATLAB, набрав в командной строке powerlib_models. Библиотека прототипов (рисунок 5.1) содержит 5 разделов:
- Continuous - непрерывные модели,
- Discrete - дискретные модели,
- Switch Current Source - модели ключей,
- Phasors - модели устройств для расчета установившегося режима,
-Source - модели источников.
Рисунок 5.1 - Окно библиотеки powerlib_models
Отличие моделей в этой библиотеке заключается в том, что это обычные Simulink-модели, имеющие однонаправленные входные и выходные порты и соединяющиеся однонаправленными линиями связи, в то время как SPS модели имеют фактически двунаправленные порты и должны соединяться двунаправленными линиями связи. Для создания полноценной SPS на основе прототипа модели разработчику необходимо дополнить прототип источником тока и датчиком напряжения, как изложено в главе посвященной пользовательским моделям. Для этого каждый Simulink-прототип имеет вход v, на который нужно подать сигнал пропорциональный напряжению и выход i, подключаемый к источнику тока.
Библиотека Continuous (рисунок 5.2) содержит два типа блоков:
- модели электрических машин, насыщающегося трансформатора, грозозащитного разрядника и линии электропередачи с распределенными параметрами,
- блоки логики переключения полупроводниковых устройств с естественной коммутацией (Breaker, Diode, Thyristor и Universal Bridge).
Дискретная библиотека содержит дискретные варианты блоков библиотеки Continuous.
Библиотека Phasors (рисунок 5.3) включает модели электрических машин, ключей и линии электропередачи, предназначенные для расчета установившегося режима.
Библиотека Switch Current Source (рисунок 5.4) включает модели диода и тиристора, для которых индуктивность во включенном состоянии Lon > 0, а также полностью управляемых полупроводниковых приборов (GTO тиристоров, IGBT и MOSFET транзисторов).
Библиотека Source (рисунок 5.5) включает модели источников напряжения, тока с различными параметрами.
При создании моделей на базе прототипов с использованием источников тока, следует иметь в виду, что такие модели нельзя включать последовательно с индуктивностью. Для устранения этого ограничения следует шунтировать либо индуктивность, либо саму модель резистором с достаточно большим сопротивлением.
Рисунок 5.2 - Окно библиотеки Continuous
Рисунок 5.3 - Окно библиотеки Phasors
Рисунок 5.4 - Окно библиотеки Switch Current Source
Рисунок 5.5 - Окно библиотеки Sources