Выбор электродвигателя Моделирование и анализ электронных схем Основы электротехники Методические указания Основы электроники Лабораторные работы Основы теории цепей

Курсовая Методики анализа и расчета выпрямителей

Примеры моделирования выпрямителя с емкостным фильтром в пакете MATLAB \ Simulink

Пример 1. Проведем моделирование однофазного выпрямителя со средней точкой, его расчет приведен в главе 2.2 (пример 1). Запустим MATLAB и вызовем приложение Simulink, создадим файл новой модели (Ctrl+N). Первоначально создадим упрощенную модель выпрямителя, с цепью источника приведенной к вторичной стороне трансформатора.

Блок идеального источника переменного напряжения “AC Voltage Source” находится в библиотеке “SimPowerSystems\Electrical Sources\”. Для перенесения стандартного блока в модель, необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши на интересующем блоке в окне “Simulink Library Browser” и, удерживая ЛКМ, перетащить блок в окно модели. Для редактирования параметров блока следует дважды щелкнуть на нем ЛКМ и внести необходимые данные. Зададим параметры вторичной стороны (рис. 4.1):

- амплитуда ЭДС вторичной стороны (peak amplitude, V):  (В);

- начальная фаза ЭДС вторичной стороны (phase, deg): 0º (град); Нелинейные цепи постоянного и синусоидального тока В теории линейных цепей предполагается, что параметры всех сосредоточенных элементов: сопротивление резистора , индуктивность катушки , емкость конденсатора  – являются неизменными, не зависящими от токов и напряжений. Это предположение является идеализацией. В действительности параметры элементов в какой-то степени зависят от тока и напряжения. Поэтому параметры , и допустимо считать неизменными лишь в ограниченных пределах изменения токов и напряжений

Рис. 4.1. Окно задания параметров блока источника “AC Voltage Source” библиотеки “SimPowerSystems\Electrical Sources\”.

- реальная частота ЭДС вторичной стороны (frequency, Hz):  (Гц).

Учтем активные сопротивления обмоток трансформатора, приведенные к фазе вторичной стороны. Используем стандартный блок последовательной RLC-цепи “Series RLC Branch” из библиотеки “SimPowerSystems\Elements\”. Зададим в блоке  (Ом), индуктивность цепи – ноль (пока не будем ее учитывать), емкость – inf (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Окно задания параметров блока последовательной RLC-цепи

“Series RLC Branch” библиотеки “SimPowerSystems\Elements\”.

Так как применяется схема со средней точкой, то необходимо создать дополнительную вторичную обмотку. Нет необходимости создавать ее заново. Следует выделить уже созданный набор элементов, удерживая ЛКМ, скопировать их (Ctrl+C) и, щелкнув ЛКМ на свободной части модели, вставить (Ctrl+V).

Дополним модель блоками дискретных диодов “Diode” из библиотеки “SimPowerSystems\Power Electronics\” (рис. 4.3). Основные параметры диодов:

- сопротивление диода в открытом состоянии  (Ом);

- пороговое напряжение диода = 0,8 (В);

Получим идеализированную ВАХ диода вида 3 (рис. 1.10). Цепь снаббера не используется, поэтому рекомендуется задавать ,  - inf.

Рис. 4.3. Окно задания параметров блока “Diode”.

Для соединения блоков следует щелкнуть ЛКМ на зажиме какого-либо блока и, удерживая ЛКМ, протянуть соединительную линию (провод) к зажиму другого блока. Выход одного блока может быть соединен с входом другого и наоборот. Соединение вход-вход и выход-выход блоков модели в MATLAB (версии 6.5) возможно только посредством соединительных элементов библиотеки “SimPowerSystems\Connectors\”. Используем блоки “Bus Bar (thin horiz)” для соединения всех элементов модели.

Дополним модель - конденсатором фильтра и цепью резистивной нагрузки, для чего используем стандартный блок последовательной RLC-цепи. Для удобства введем уникальные имена для этих блоков (рис. 4.4). Параметры конденсатора: С = 0,00378 (Ф), параметры нагрузки: R = 50 (Ом).

Можно воспользоваться набором команд меню, вызываемого при нажатии на блоке ПКМ, для редактирования его свойств. В подразделе “Format” содержатся команды “Rotate block” и “Flip block”, позволяющие повернуть блок, что удобно при его размещении в продольной или поперечной ветвях модели. Аналогичные действия можно выполнять с блоками соединителей “Bus Bar” и другими, для более удачного, с точки зрения восприятия, их размещения в области модели.

Оставим один измерительный вывод (m) диода VD1. Все неиспользуемые измерительные выводы в MATLAB рекомендуется замкнуть на заглушку “Terminator” (рис. 4.4) – элемент библиотеки “Simulink\Sinks\”.

После создания модели, ее следует сохранить под уникальным именем.

Рис. 4.4. Окно задания параметров С-фильтра.

В системах различают иерархические уровни, определяющие подчиненность ее элементов по некоторым признакам. С учетом этого систему можно рассматривать как совокупность подсистем. Подсистема - это составная часть системы, выделенная по составу элементов, функциональному или иным признакам. При этом в качестве элементов могут рассматриваться человеческие коллективы, технические средства, информация и т.д. Отметим, что каждая система может быть представлена как подсистема, а каждая подсистема - как система. Это зависит от того, какой уровень в иерархии представляет наибольший интерес для изучения.
Вернуться на главную сайта