Перевод справки пакета SimPowerSystems программы Matlab / powersysSmall

последовательно с блоком Controlled Voltage Source (управляемый источник напряжения) и блоком Current Measurement (измеритель тока).

Цепь возбуждения представлена RL схемой. Она соединена между входом F+ и выходом F– блока DC Machine (машина постоянного тока).

Механическая часть вычисляетскорость машины постоянного тока из вращающего момента ротора. Скорость используется, чтобы вычислить CEMF напряжения E цепи якоря.

Механическая часть представлена Simulink блоками, которые описываютуравнение.

Te = J ddtω + B ω +sgn(TL )

Measurements: Четыре внутренних сигнала, мультиплексированы в выходной вектор измерения Simulink (третий выход блока):

231

Скорость ротора в рад/с Ток якоря в A

Ток возбуждения в A

Электромеханический вращающий моментв Н·м

Диалоговое окно:

Пример:

Следующая схема иллюстрируетреостатный пуск 5 Л.С. 240 Вдвигателя постоянного тока с тремя сопротивлениями. Схема доступна в демонстрационном примере psbdcmotor.mdl.

232

DC Voltage Source (источник постоянного напряжения)

Назначение: Моделируетисточник постоянного напряжения. Библиотека: Electrical Sources (электрические источники)

Описание: Блок DC Voltage Source (источник постоянного напряжения) моделируетидеальный источник постоянного напряжения. Выход и вход блока соответствуютсоответственно положительному и отрицательному выводам источника. Значение напряжения можно установить в диалоговом окне. Вы можете менять значение напряжения в любое время в течение моделирования.

Диалоговое окно ипараметры:

Amplitude: Амплитуда источника, в вольтах (В).

Measurements: Выберите Voltage (напряжение), чтобы измерить напряжение блока DC Voltage Source (источник постоянного напряжения).

Добавьте блок Multimeter (мультиметр) в вашу модель для просмотра выбранных измерений моделирования. Вокне Available Measurement (доступные измерения) блока Multimeter, измерение будетидентифицировано меткой, сопровождаемой именем блока.

Измерение Метка

Напряжение Usrc:

235

Пример:

Моделирование переходной характеристики RC схемы первого порядка. Эта схема доступна в файле psbdcvoltage.mdl.

100 V

См. также: AC Voltage Source (источник переменного напряжения), Controlled Voltage Source (управляемый источник напряжения)

236

Diode (диод)

Назначение: Моделируетдиод.

Библиотека: Power Electronics (силовая электроника)

Описание: Диод — полупроводниковое устройство, которое управляется его собственным напряжением Vak и током Iak. Когда диод имеетпрямое смещение (Vak> 0), он начинаетпроводить ток, при этом на нем будетнебольшое прямое падение напряжения Vf. Онзакрывается, когда ток, протекающий в устройстве, становится нулевым. Когда на диоде появляется напряжение обратного смещения (Vak <0), он останется в отключенном состоянии.

Блок Diode (диод) моделируется как резистор, катушка индуктивности, и источник постоянного напряжения, соединенных последовательно с переключателем. Переключатель управляется напряжением Vak и током Iak.

Блок Diode (диод) также содержитпоследовательную схему демпфирующего устройства Rs-Cs, которая можетбыть соединена параллельно с диодом (между узлом А и K).

Статическая вольтамперная характеристика этой модели показана на рисунке ниже.

237

Диалоговое окно ипараметры:

Resistance Ron: Внутреннее сопротивление диода Ron, в Омах (Ом). Параметр Resistance Ron (сопротивление Ron) не можетбыть установлен в 0, когдапараметр Inductance Lon (индуктивность Lon) установлен в 0.

Inductance Lon: Внутренняя индуктивность диода Lon, в генри (Гн). Параметр Inductance Lon (индуктивность Lon) не можетбыть установлен в 0, когдапараметр Resistance Ron (Ron) установлен в 0.

Forward voltage Vf: Прямое напряжение диода, в вольтах (В).

Initial current Ic: Когда параметр Inductance Lon (индуктивность Lon)

больше нуля, Вы можетопределить начальный ток диода. Он обычно устанавливается, чтобы начать моделирование с заблокированным диодом.

Вы можете определить значение начального тока Ic , соответствующее специфическому режиму схемы. Втаком случае всесостояния линейной схемы должны быть установлены соответственно. Инициализация всех состояний силовых электронных преобразователей — сложная задача. Поэтому, этотпараметр полезен только для простых схем.

238

Snubber resistance Rs: Сопротивление демпфирующего устройства, в Омах (Ом). Установите параметр Snubber resistance Rs (сопротивление демпфирующего устройства Rs) в inf (бесконечность), чтобы убрать демпфирующее устройство из модели.

Snubber capacitance Cs: Емкость демпфирующего устройства в фарадах (Ф). Установите параметр Snubber capacitance Cs (емкость демпфирующего устройства Cs) в 0, чтобы убрать демпфирующее устройство из модели, или на inf (бесконечность), чтобы получить чисто активное демпфирующее устройство.

Входы и выходы:

Вход блока — анод (a) диода, и первый выход — катод (k). Второй выход (m) — Simulink вектор выходных измерений [Iak, Vak], возвращающий ток и напряжение диода.

Допущения и ограничения:

Блок Diode (диод) — это макромодель диода. Он не учитываетни геометрию устройства, ни сложные физические процессы, лежащиев основе изменения режима [1]. Ток утечки в запертом режиме и ток восстановления (отрицательный) не учитываются. Вбольшинстве схем, обратный ток не влияетна преобразователь или другие характеристики устройства.

Взависимости отзначения индуктивности Lon, диод моделируется как источник тока (Lon > 0) или как переменная топологии схемы (Lon=0). Блок Diode (диод) не можетбыть соединен последовательно с катушкой индуктивности, источником тока, или разомкнутой цепью, если схема демпфирующего устройства исключена из модели. См. главу «Расширенные темы» для подробного рассмотрения темы.

Вы должны использовать жесткий алгоритм интегрирования, чтобы моделировать схемы, содержащие диоды. Ode23tb или ode15s с параметрами по умолчанию обычно даютлучшую скорость моделирования.

Параметр inductance Lon (индуктивность Lon) будетпринудительно приравнен к нулю, если Вы дискретизируете вашу схему.

Пример:

Одно-пульсный выпрямитель, состоящий из блока Diode (диод), RL нагрузки, и блока AC Voltage source (источник переменного напряжения), со следующими параметрами.

Блок Diode (диод): Ron=0.001 Ом, Lon=0 Гн, Vf=0.8 В, Rs=20 Ом, Cs=4e-6 Ф, R=1 Ом, L=1 мГн.

239

Single pulse rectifier

Эта схема доступна в файле psbdiode.mdl. Моделирование показало следующие результаты.

240