Описание виртуальной лабораторной установки. Виртуальная лабораторная установка для исследований, предусмотрен- ных содержанием работы

Виртуальная лабораторная установка для исследований, предусмотрен- ных содержанием работы, показана на рис.2.1.2, она содержит:

Рис.2.1.2

·источник синусоидального напряжения (220V, 50Hz);

·однофазный трансформатор (Transformer);

·однофазный диодный мост (Universal Bridge);

·активно-индуктивную нагрузку (R,L);

·обратный диод (Diode);

·измерители мгновенных токов в источнике питания (I1) и нагрузке (I load);

·измеритель мгновенного напряжения на нагрузке (U Load);

·блок для измерения гармонических составляющих тока питания (Fouri- er I1);

Рис.2.1.3

·блок для измерения гармонических составляю- щих тока нагрузки (Fourier I0) и аналогичный блок для измерения гармонических составляющих напряжения на нагрузке (Fourier U0);

·блок для наблюдения мгновенных значений тока в цепи питания, тока и напря- жения на нагрузке (Scope);

·блок для наблюдения и измерения мгновенных значений величин, которые выбраны в поле Measure- ment соответствующих бло- ков (Multimeter);

·блок для измерения

амплитудного значения первой гармоники тока и ее фазы в цепи питания

(Display1);

·блок для измерения средних значений тока и напряжения на нагрузке

(Display2).

Окно настройки пара- метров источника питания показано на рис.2.1.3. В по- лях настройки задаются:

·амплитуда напряжения в вольтах (Peak amplitude, V);

·начальная фаза напря- жения в градусах (Phase, deg);

·частота напряжения в герцах (Frequency, Hz).

Параметр Sample time задает дискретность задания напряжения. Такой параметр имеется во многих библио- течных блоках, он должен быть согласован со временем дискретизации при задании параметров моделирования.

Окно настройки пара-

Рис.2.1.4

метров трансформатора показано на рис.2.1.4. В полях окна настройки вво- дятся номинальная мощность и частота трансформатора (Nominal power and frequency), параметры первичной и вторичной обмоток (Winding 1 parameters, Winding 2 parameters) и параметры ветви намагничивания (Magnetization re- sistance and reactance). Параметры схемы замещения трансформатора приве- дены к относительным величинам. При описании трансформатора использу- ется дополнительная система параметров, принятая в индустрии Запада и на- зываемая в описании пакета pu-системой. Приведем их обозначения с приме- ром расчета

Rbase

= 1pu =

(Un)2

;

Pn

R1 = 0,2 puRbase ( Ù );

Lbase

= 1pu =

Rbase ;

2pfn

L1= 0.8 pu × Lbase( H ); Rm = 500 pu × Rbase( Ù ).

Если использовать двухобмоточный трансформатор, то в поле парамет- ров третьей обмотки можно ввести 0.

Окно настройки параметров выпрямителя показано на рис.2.1.5. В полях показаны:

·количество ветвей моста (Number of bridge arms);

·конфигурация входных и выходных портов (Port configuration);

·параметры демпфи- рующих цепей (Snubber re- sistance, Snubber capacit- ance);

·тип полупроводнико- вых приборов в универсаль- ном мосте (Power electronic device);

·динамическое сопро- тивление диодов в открытом состоянии в Омах (Ron, Ohms);

·индуктивность диода в открытом состоянии в генри (Lon, H);

·пороговое напряжение на диоде в открытом состоя-

нии в вольтах(Forward vol- Рис.2.1.5

tage, V).

В поле Measurements выбраны величины, которые измеряются блоком

Multimeter.

Окно настройки параметров нагрузки показано на рис.2.1.6. Для реали-

зации активно- индуктивной нагрузки в последовательной R, L, C цепи в двух первых полях устанавливается значение активного сопротивления в Омах и индуктивности в генри, в третьем поле (Ca- pacitance C, F) - бесконеч- ность (inf).

В окне настройки па- раметров блока Fourier I1 (рис.2.1.7) устанавливается частота, равная частоте пи- тающего напряжения, и

Рис.2.1.6

номер первой гармоники.

Блоки Fourier I0, Fourier U0 измеряют постоянные составляющие вы- ходного тока и напряжения.

При двухполупериодном выпрямлении основная час- тота выходного тока (напря- жения) равна удвоенной час- тоте источника. В поле Har- monic задается номер гармо- ники. В данном случае изме- ряется постоянная составляющая n=0.

Окно приборов Display для измерения значений ис- следуемых процессов пока-

зано на рис.2.1.8. В первом поле задается формат пред-

Рис.2.1.7

ставления измеряемых значений. Второе поле (Decimation) определяет пе- риодичность вывода значений в окне Display.

Параметр Sample time задает дискретность вывода информации. Этот параметр должен быть согласован со временем дискретизации при задании параметров моделирования (рис.2.1.10).

Окно настройки блока Multimeter показано на рис.2.1.9. В левом поле

(Available) высвечиваются все напряжения и токи универсального моста, так

Рис.2.1.8

окончанию очередного моделирования.

Рис.2.1.9

как они заданы в окне на- стройки блока рис.2.1.5. В правом поле (Selected) отра- жены те переменные, кото- рые измеряет блок (значе- ния, перенесены из левого поля в правое кнопкой Select). Переменные правого поля можно измерить внеш- ними приборами. При вклю- ченном флажке Display sig- nals at simulation stop мгно- венные значения этих вели- чин отражаются в графиче- ском окне блока по