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

Курсовая Методики анализа и расчета выпрямителей

Полученные на модели результаты сходятся с расчетными с очень высокой точностью

: постоянное напряжение на нагрузке  = 4,999 В, эффективное значение тока через вентиль = 0,1002 А, найденные углы отсечки составляют =54,81º, =54º ( > ), º - последний полностью совпадает с расчетным º.

Несколько отличается от расчетного ( = 0,01) коэффициент пульсаций выпрямителя по первой гармонике  = 0,0116. Погрешность расчета  в данном случае составила 16%, что в целом для методики, с учетом хорошей сходимости интегральных характеристик, приемлемо. Поскольку величина  связана с емкостью конденсатора фильтра обратной зависимостью, то для получения требуемого  следует увеличить емкость в 1,16 раза до величины С = 0,00438 (Ф).

 Учтем индуктивности рассеяния трансформатора и добавим их в соответствующих элементах модели (“Series RLC Branch”), проведем моделирование системы (рис. 4.9). Схема замещения и векторная диаграмма катушки с ферромагнитным магнитопроводом

Рис. 4.9. Модель выпрямителя со средней точкой, с учтенными индуктивностями рассеяния трансформатора, и результаты моделирования.

  Из данных рис. 4.9 видно, что индуктивность рассеяния трансформатора “затянула” импульс тока вентиля и, таким образом, повлияла соответственно на углы отсечки:  уменьшился (был 54,81º стал 54,18º),  увеличился (был 54º стал 55,53º),  в целом увеличился (был 54,4º стал 54,85º). Поскольку емкость конденсатора фильтра увеличена до С = 0,00438 (Ф), то имеем требуемый  = 0,01.

Создадим аналогичную модель выпрямителя с линейным трансформатором “Linear Transformer” из библиотеки “SimPowerSystems\Elements\”. Параметры первичного источника “AC Voltage Source”:  (В),  (Гц).

При расчете модели трансформатора следует учитывать, что ориентировочные значения активного сопротивления обмоток и индуктивности рассеяния трансформатора в формулах (1.2) и (1.3), приведены к фазе вторичной обмотки, и обычно полагается, что выполняются равенства (1.4).

Определим параметры приведенной модели трансформатора, для чего воспользуемся некоторыми данными расчета (см. пример 1 в главе 2.2):

- номинальная мощность (nominal power Pn, VA):  = 1,2 ВА;

- номинальная частота (nominal frequency fn, Hz):  (Гц);

- действующее напряжение первичной стороны (V1 rms):  = 220 (В);

- действующее напряжение вторичной стороны (V2 rms):  = 7,05 (В).

Создадим m-файл – иконка  “New M-File” в окне MATLAB или через меню “File \ New” – M-file, в который занесем расчетные формулы (рис. 4.10).

Через меню “View\Current Directory” MATLAB открываем каталог, где находится m-файл. Для запуска m-файла наводим на него курсор мыши в окне MATLAB и нажимаем ПКМ, из списка команд всплывающего меню выбираем ЛКМ - Run.

Рис. 4.10. Программа расчета параметров трансформатора.

  После запуска m-файла получим в окне MATLAB следующие данные:

 - базовое сопротивление первичной стороны  = 40333,3 (Ом);

 - базовое сопротивление вторичной стороны  = 41,419 (Ом);

 - реальные параметры первичной обмотки R1 = 7236,8 (Ом), X1 = 208 (Ом);

  - реальные параметры вторичной обмотки R2 = 7,432 (Ом), X2 = 0,214 (Ом);

Параметры первичной и вторичной обмоток, приведенные соответственно к первичной и вторичной сторонам через базовые сопротивления, должны быть равны, что и выполняется:

 = 0,1794 (о.е.),  = 0,0052 (о.е.).

 В блок линейного трансформатора “Linear Transformer” можно заложить названия переменных из m-файла, в этом случае при новом сеансе в MATLAB придется повторно запустить m-файл, или численные значения переменных (рис. 4.11). В окне настройки параметров блока активирована строка “Three windings transformer”, т.е. трансформатор имеет две вторичные обмотки. Цепь намагничивания не учитывается, поэтому оставим параметры  и  - 500 (о.е.).

Рис. 4.11. Окно задания параметров блока линейного трансформатора “Linear Transformer” (“SimPowerSystems\Elements\”).

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