Опис віртуальної лабораторної установки

Віртуальна лабораторна установка для досліджень показана на мал. 4. Файл для запуску з ім'ям - UWyp_most_3f.

Вона містить:

• джерело трифазної синусоїдальної напруги (Inductive source with neutral);

Рис. 4. Модель трифазного керованого випрямляча

• зворотний діод (Diode);

• вимірники миттєвих струмів у джерелі живлення (I1) і навантаження (I Load);

• вимірник миттєвої напруги на навантаженні (U Load);

• блок для виміру гармонійних складових токів живлення (Fourier I1) і струму тиристора (Fourier T0);

• блок для виміру гармонійних складових струму навантаження (Fourier I0) і аналогічний блок для виміру гармонійних складових напруги на навантаженні (Fourier U0);

• блок для виміру діючого струму в тиристорі (RMS T);

• блок для спостереження (виміру) миттєвих значень струму в ланцюзі живлення, струму навантаження й напруги на навантаженні (Scope);

• блок для спостереження (виміру) миттєвих значень величин, які обрані в поле Measurement відповідних блоків Multimeter;

• блок для виміру амплітудного значення струму і його фаз у ланцюзі живлення (Display1);

• блок для виміру середніх значень струму й напруги на навантаженні (Display);

• блок для виміру середнього й діючого значення струму тиристора (Display2)

Рис. 5. Вікно настроювання керованого випрямляча

Signal Processing Toolbox для дослідження гармонійного спектра струму споживання;

• трифазний тиристорний міст (Universal Bridge);

• бібліотечний блок керування трифазним випрямлячем

(Synchronized 6-Pulse Generator).

Реалізація силового блоку трифазного мостового керованого випрямляча здійснюється з використанням віртуального блоку Universal Bridge з бібліотеки Powerlib. У вікні настроювання блоку в першому полі Number of bridge arms з меню, що випливає, необхідно вибрати цифру 3.

Вікно настроювання параметрів тиристорного моста - керованого випрямляча наведене на мал. 5.

У полях настроювання задані:

• кількість гілок моста (3) (Number of bridge arms);

• конфігурація вхідних і вихідних портів (Port configuration);

• параметри ланцюгів, що демпфірують (Snubber resistance, Snubber capacitance);

• тип напівпровідникових приладів в універсальному мосту (Power Electronic device);

• динамічний опір діодів у відкритому стані в омах (Ron, Ohms);

• індуктивність діода у відкритому стані в генрі (Lon, H);

• гранична напруга на діоді у відкритому стані у вольтах

(Forward voltage, V).

У поле Measurement вибираються величини, які виміряються блоком Multimetr.

5.1. Віртуальні моделі.

Приклад вікна настойки параметрів блоку керування показане на мал. 6.

У поля вікна вводиться частота джерела й тривалість імпульсу керування в градусах. Останню величину варто погоджувати із сигналом керування (вхід alpha_deg у блоці Sinchronized 6-Pulse Generator) мал.4, так, щоб сума цих кутів не перевищувала 120 градусів.

На вхід блоку надходять синхронізуючі сигнали від мережі й сигнал завдання кута керування.

Рис. 7. Вікно настроювання параметрів блоку навантаження

бібліотеки powerlib/extras/control Blocks. У полях вікна настроювання встановлюється частота живильної мережі тривалість імпульсу керування в градусах.

Приклад вікна настроювання параметрів навантаження показане на мал. 7. Для реалізації активно-індуктивного навантаження в послідовної R, L, З ланцюга у двох перших полях (Resistance R, Ohms, Inductance L, H) установлюється значення активного опору в омах і індуктивності в генрі, у третім полі (Capacitane З, F) - нескінченність (inf).

Рис. 8 Вікно настроювання параметрів блоку Fourier I1

Блоки Fourier I0, Fourier U0 вимірюють постійніі тридцятилітні вихідного струму й напруги. При двохполуперіодному випрямленні основна частота вихідної напруги (струму) дорівнює потроєній частоті джерела (f= 300).

Рис. 9 Вікно налаштування параметрів приладів Display

Вікно приладів Display для виміру значень досліджуваних процесів показане на мал. 9. У першому полі задається формат подання вимірюваних значень.

Друге поле (Decimation) визначає періодичність висновку значень у вікні Display.

Параметр Sample time задає дискретність висновку вимірюваних значень. Цей параметр повинен бути погоджений із часом дискретизації при завданні параметрів моделювання (мал. 9). При моделюванні аналогових систем його можна встановити рівним нулю.

Приклад вікна настроювання блоку Multimeter показане на мал. 10.

Рис. 10. Вікно налаштування параметрів блоку Multimeter

У лівому полі (Available) висвічується всі напруги й струми універсального моста, тому що вони задані у вікні налаштування блоку мал. 5.

У правому полі (Selected) відбиті ті змінні, які вимірює блок (ці значення перенесені з лівого поля в праве кнопкою Select).

Змінні правого поля можна виміряти на виході блоку зовнішніми приладами. При включеному прапорці Display signals at simulation stop миттєві значення цих величин відбиваються в графічному вікні блоку по закінченні чергового моделювання. Блок Те Workspace призначений для передачі досліджуваного сигналу в робочий простір MatLab з наступною обробкою пакетом розширення Signal Processing Toolbox для дослідження гармонійного спектра струму споживання. Приклад вікна настроювання параметрів блоку показане на мал. 11.

Рис. 11. Вікно налаштування параметрів блоку Те Workspace

У перше поле вікна введені налаштування назви змінної, під якою виміряний вектор буде фігурувати в робочому просторі. У другому полі визначена довжина вектора (кількість записаних значень досліджуваної змінної). Довжина вектора повинна бути зв'язана як із частотою (періодом) досліджуваного сигналу, так і згодом поля Sample time. Частота досліджуваного сигналу в розглянутому випадку дорівнює 50 Гц (період 0,02 с). При часі зчитування сигналу 2е-4 на періоді зчитується 100 крапок. Із цього випливає, що в робочу область при довжині вектора 200 будуть записані два останніх періоди досліджуваного сигналу. Варто підкреслити, що для одержання спектра необхідно записувати в робочу область не менш двох періодів. Варто також підкреслити, що час у полі Sample Time повинне бути погоджене із кроком моделювання у вікні параметрів моделювання. Формат вектора встановлюється в нижньому полі вікна.

Поиск по сайту: