Подбиблиотека Power Electronics. Особенности моделирования выпрямительных устройств и управляемых выпрямителей.

Исследование Universal Bridge Универсальный мост.

Блок настройки параметров имеет следующий вид:

Параметры блока:
Number of bridge arms:
[Число плеч моста]. Выбирается из списка: 1, 2 или 3.
Port configuration:
[Конфигурация портов]. Параметр определяет какие зажимы порта будут входными, а какие - выходными.
Значение параметра выбирается из списка:

ABC as input terminals - зажимы A, B и C являются входными,

ABC as output terminals - зажимы A, B и C являются выходными.

Snubber resistance Rs (Ohm):
[Cопротивление демпфирующей цепи (Ом)].
Snubber capacitance Cs (F):
[Емкость демпфирующей цепи (Ф)].
Power Electronic device:
[Вид полупроводниковых устройств моста]. Значение параметра выбирается из списка:

Diodes - диоды,

Thyristors - тиристоры,

GTO / Diodes - полностью управляемые тиристоры, шунтированные обратными диодами,

MOSFET / Diodes - MOSFET- транзисторы, шунтированные обратными диодами,

IGBT / Diodes - IGBT-транзисторы, шунтированные обратными диодами,

Ideal Switches - идеальные ключи.

Measurements:
[Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать, передаваемые в блок Multimeter, переменные, которые затем можно

увидеть с помощью блока Scope. Значения параметра выбираются из списка:

None - нет переменных для отображения,

Device voltages - напряжения на полупроводниковых устройствах,

Device currents - токи полупроводниковых устройств,

UAB UBC UCA UDC voltages - напряжения на зажимах моста.

All voltages and currents - все напряжения и токи моста.

Рассмотрим первую схему:

Построим графики результатов моделирования. Для этих целей отправим результаты моделирования в рабочую область MATLAB и используем команду plot.

Модифицируем исходную модель следующим образом:

И в командном окне MATLAB подадим следующие команды:

>> subplot(3,1,1); plot(t,v)

>> subplot(3,1,2); plot(t,v1)

>> subplot(3,1,3); plot(t,i

Рассмотрим работу такого измерительного прибора как Multimeter. Изменим модель следующим образом.

Разберёмся с параметрами настройки данного блока.

Модифицируем модель.

Изменим схему:

Рассмотрим работу однофазного выпрямителя:

Работа данной схемы на активно индуктивную нагрузку:

Следующим этапом возьмём в качестве силового полупроводникового элемента тиристор. Выберем в параметрах настройки тиристор и оставим чисто индуктивную нагрузку.

Пиктограмма асинхронная машина SimPowerSystems Simulink.

Моделирует асинхронную электрическую машину в двигательном или генераторном режимах. Режим работы определяется знаком электромагнитного момента машины.

Порты модели A, B и С являются выводами статорной обмотки машины, а порты а, b и с - обмотки ротора машины. Порт Tm предназначен для подачи момента сопротивления движению. На выходном порту m формируется векторный сигнал, состоящий из 21 элемента: токов, потоков и напряжений ротора и статора в неподвижной и вращающейся системах координат, электромагнитного момента, скорости вращения вала, а также его углового положения. Для удобства извлечения переменных машины из вектора в библиотеке SimPowerSystems предусмотрен блок MachinesMeasurement Demux. Модель асинхронной машины включает в себя модель электрической части, представленной моделью пространства состояний четвертого порядка и модель механической части в виде системы второго порядка. Все электрические

переменные и параметры машины приведены к статору. Исходные уравнения электрической части машины записаны для двухфазной (dq-оси)системе координат. На рисунке приведена схема замещения машины и ее уравнения

,

,

,

,

Где:

,

,

,

,

.

Индексы в системе уравнений машины имеют следующие значения:

d - проекция переменной на ось d,

q - проекция переменной на ось q,

r - переменная или параметр ротора,

s - переменная или параметр статора,

L - индуктивность рассеяния,

m - индуктивность цепи намагничивания.

Механическая часть машины описывается двумя уравнениями:

,

.

Переменные в уравнениях машины имеют следующие значения:

-сопротивление и индуктивность рассеяния статора,

-сопротивление и индуктивность рассеяния ротора,

-индуктивность цепи намагничивания,

-полные индуктивности статора и ротора,

- проекции напряжения и тока статора на ось q,

- проекции напряжения и тока ротора на ось q,

- проекции напряжения и тока статора на ось d,

- проекции напряжения и тока ротора на ось d,

- проекции потокосцепления статора на оси d и q,

- проекции потокосцепления ротора на оси d и q,

- угловая скорость ротора,

- угловое положение ротора,

p - число пар полюсов.

В Simulink прототипом модели асинхронной машины можно ознакомиться, открыв библиотеку powerlib_models.mdl в папке :toolbox\powersys\powersys.

Окно задания параметров.

Параметры блока:

Rotor type:

[Тип ротора]. Значение параметра выбирается из списка:

· Squirrel-Cage -короткозамкнутый ротор или <беличья клетка>,

· Wound - фазный ротор.

Reference frame:

[Система координат]. Значение параметра выбирается из списка:

· Rotor - неподвижная относительно ротора,

· Synchronous - вращающаяся вместе с полем.

Nom. power, L-L volt. and frequency[Pn(VA), Un(V), fn(Hz)]:

[Номинальная мощность Pn (ВА),действующее линейное напряжение Un (В) и номинальная частота fn (Гц)].

Stator [Rs(Ohm) Lls(H)]:

[Сопротивление Rs (Ом)и индуктивность Ls (Гн) статора].

Rotor [Rr(Ohm) Llr'(H)]:

[Сопротивление Rs (Ом) индуктивность Ls (Гн) ротора].

Mutual inductance Lm(H):

[Взаимная индуктивность (Гн)].

Inertia, friction factor and pairs ofpoles [J(kg*m^2) F(N*m*s) p]:

[Момент инерции J (кг*м^2),коэффициент трения F (Н*м*с) и число пар полюсов p].

Initial conditions [ s th(deg) i_sa , i_sb , i_sc (A) phA,phB,phC(deg)]:

[Начальные условия].Параметр задается в виде вектора каждый элемент которого имеет следующие значения:

s - скольжение,

th - фаза (град.),

i_sa, i_sb, i_sc - начальные значения токов статора (А),

phA, phB, phC - начальные фазы токов статора (град.)].