Описание виртуальной лабораторной установки
Виртуальная лабораторная установка для исследований, предусмотренных содержанием работы, показана на рис. 1.1. Она содержит:
- источник синусоидального напряжения (220 В, 50 Hz);
- 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 (Fourier I1);
- блок для измерения гармонических составляющих тока нагрузки (Fourier I0) и аналогичный блок для измерения гармонических составляющих напряжения на нагрузке (Fourier U0);
- блок для наблюдения (измерения) мгновенных значений тока в цепи питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке (Scope);
- блок для наблюдения и измерения мгновенных значений величин, которые выбраны в поле Measurement соответствующих блоков (Multimeter);
- блок для измерения амплитудного значения тока первой гармоники и её фазы в цепи питания (Display 1);
- блок для измерения средних значений тока и напряжения на нагрузке (Display 2);
Окно настройки параметров источника питания показано на рис. 1.2. В полях окна настройки задаются:
- амплитуда напряжения в вольтах (Peak amplitude, V);
- начальная фаза напряжения в градусах (Phase, deg);
- частота напряжения в герцах (Frecquency, Hz).
Рис. 1.1.Модель однофазного выпрямителя
|
|
|
Рис. 1.2.Окно настройки параметров источника питания
Рис. 1.3.Окно настройки параметров трансформатора
Параметр Sample time задаёт дискретность задания напряжения. Такой параметр имеется во многих библиотечных блоках. Он должен быть согласован с временем дискретизации при задании параметров моделирования (рис. 1.10). При моделировании аналоговых систем его можно установить равным нулю.
Окно настройки параметров трансформатора показано на рис. 1.3. В полях окна настройки вводятся 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 resistance and reactance). Параметры схемы замещения 
трансформатора приведены к относительны (безразмерным) величинам.
Рис. 1.4.Обобщённая схема замещения трансформатора
Для определения относительных параметров трансформатора необходимо рассмотреть его схему замещения. Обобщённая схема замещения трансформатора показана на рис. 1.4. Эта схема замещения представлена как идеальный трансформатор с вынесенными элементами, характеризующими потери в обмотках (R1, R2, R3), потоки рассеяния обмоток (L1, L2, L3) и цепь намагничивания трансформатора (Lm, Rm).
|
|
|
Преимущество задания параметров трансформатора в относительных величинах состоит в том, что для первичной и вторичных обмоток они оказываются равными (рис. 1.4). Кроме того, относительные параметры ветви намагничивания тоже равны между собой. В приложении П1 приведены данные трансформаторов и выражения для определения их относительных параметров. В лабораторной работе исследуется двухобмоточный трансформатор. В этом случае в поле параметров для третьей обмотки введен нуль.
Рис. 1.5.Окно настройки параметров диодного выпрямителя
Окно настройки параметров выпрямителя показано на рис 1.5. В полях настройки заданы:
- количество ветвей моста (2) (Number of bridge arms);
- конфигурация входных и выходных портов (Port configuration);
- параметры демпфирующих цепей (Snubber resistance Snubber capacitance);
- тип полупроводниковых приборов в универсальном мосте (Power Electronic device);
- динамическое сопротивление диодов в открытом состоянии в Омах (Ron, Ohms);
- индуктивность диода в открытом состоянии в генри (Lon, H);
- пороговое напряжение на диоде в открытом состоянии в вольтах (Forward voltage, V).
В поле Measurement выбраны величины, которые измеряются блоком Multimetr. Окно настройки параметров нагрузки показано на рис. 1.6. Для реализации активно-индуктивной нагрузки в последовательной R, L, C цепи в двух первых полях (Resistance R, Ohms, Inductance L,H) устанавливается значение активного сопротивления в Омах и индуктивности в генри, в третьем поле (Capacitane C, F) - бесконечность (inf). В окне настройки параметров блока Fourier I1 (рис. 1.7) устанавливается частота, равная частоте питающего напряжения, и номер первой гармоники. Блоки Fourier I0, Fourier U0 измеряют постоянные составляющие выходного тока и напряжения. При двухполупериодном выпрямлении основная частота выходного напряжения (тока) равна удвоенной частоте источника (f = 100).
|
|
|
В поле (Harmonic n) задаётся номер гармоники. В данном случае измеряется постоянная составляющая (n = 0).
Окно приборов Display для измерения значений исследуемых процессов показано на рис. 1.8. В первом поле задаётся формат представления измеряемых значений.
Второе поле (Decimation) определяет периодичность вывода значений в окне Display.
Параметр Sample time задаёт дискретность вывода измеряемых значений. Этот параметр должен быть согласован с временем дискретизации при задании параметров моделирования (рис. 1.10). При моделировании аналоговых систем его можно установить равным нулю.
|
|
|
Окно настройки блока Multimeter показано на рис. 1.9.
В левом поле (Available) высвечиваются все напряжения и токи универсального моста, так как они заданы в окне настройки блока рис. 1.5.
Рис. 1.6.Окно настройки параметров нагрузки
Рис. 1.7.Окно настройки блока Fourier 1
Рис. 1.8.Окно настройки блока Display
Рис. 1.9.Окно настройки блока Multimeter
В правом поле (Selected) отражены те переменные, которые измеряет блок (эти значения перенесены из левого поля в правое кнопкой Select).
Переменные правого поля можно измерить на выходе блока внешними приборами. При включённом флажке Display signals at simulation stop мгновенные значения этих величин отражаются в графическом окне блока по окончанию очередного моделирования.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!