Зигзагообразный переключающий фазу преобразователь

Реализуйте зигзагообразный переключающий фазу преобразователь с конфигурируемой связью вторичной обмотки

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Основные Блоки / Элементы

Описание

Блок Zigzag Phase-Shifting Transformer реализует трехфазный преобразователь с первичной обмоткой, соединенной в зигзагообразной настройке и конфигурируемой вторичной обмотке. Модель использует три однофазных, три - извилистые преобразователи. Первичная обмотка соединяет обмотки 1 и 2 из однофазных преобразователей в зигзагообразной настройке. Вторичная обмотка использует обмотки 3 из одного преобразователей фазы, и они могут быть соединены одним из следующих способов:

  • Y

  • Y с нейтральным доступным

  • Основанный Y

  • Delta (D1), дельта, отстающая Y 30 градусами

  • Delta (D11), дельта, ведущая Y 30 градусами

    Примечание

    D1 и обозначения D11 обращаются к следующему соглашению часов. Это принимает, что ссылка Y фазовращатель напряжения в полдень (12) на отображении часов. D1 и D11 относятся соответственно к 13:00 (отстающий Y 30 градусами) и 11:00 (ведущий Y 30 градусами).

Если вторичная обмотка соединяется в Y, вторичные напряжения фазы ведут или изолируют первичные напряжения углом фазы Phi, заданным в параметрах блока. Если вторичная обмотка соединяется в дельте (D11), дополнительный сдвиг фазы +30 градусов добавляется к углу фазы. Если вторичная обмотка соединяется в дельте (D1), сдвиг фазы −30 степеней добавляется к углу фазы.

Блок учитывает тип подключения, который вы выбрали, и значок блока автоматически обновляется. Выходной порт маркировал N, добавляется к блоку, если вы выбираете связь Y с доступным, нейтральным для вторичной обмотки.

Характеристика насыщения, когда активировано, совпадает с тем, описанным для блока Saturable Transformer.

Параметры

Вкладка настройки

Secondary winding (abc) connection

Извилистая связь для вторичной обмотки. Выбором является Y, Yn, Yg (значение по умолчанию), Delta (D1) и Delta (D11).

Saturable core

Если выбрано, реализует насыщаемое ядро. Значение по умолчанию очищено.

Specify initial fluxes

Если выбрано, начальные потоки заданы параметром Initial fluxes на вкладке Parameters. Этот параметр доступен, только если Насыщаемый базовый параметр выбран. Значение по умолчанию очищено.

Когда параметр Specify initial fluxes не выбран после симуляции, программное обеспечение Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки, чтобы запустить симуляцию в устойчивом состоянии. Вычисленные значения сохранены в параметре Initial Fluxes и перезапишут любые предыдущие значения.

Measurements

Выберите Winding voltages, чтобы измерить напряжение через извилистые терминалы блока Three-Phase Transformer.

Выберите Winding currents, чтобы измерить токи, текущие через обмотки блока Three-Phase Transformer.

Выберите Fluxes and excitation currents (Im + IRm), чтобы измерить потокосцепление в секундах вольта (V.s) и общем возбуждении, текущем включая железные потери, смоделированные Комнатой.

Выберите Fluxes and magnetization currents (Im), чтобы измерить потокосцепление, в секундах вольта (V.s) и текущем намагничивании, в амперах (А), не включая железные потери, смоделированные Комнатой.

Выберите All measurements (V, I, Flux), чтобы измерить извилистые напряжения, токи, токи намагничивания и потокосцепления.

Значением по умолчанию является None.

Поместите блок Multimeter в свою модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время симуляции. В Доступном поле списка Измерений блока Multimeter измерения идентифицированы меткой, сопровождаемой именем блока.

Метки, используемые в Мультиметре, следующие.

Измерение

Метка

Извилистые напряжения первичных (зигзаг)

Uprim_A:

Winding currents первичных (зигзаг)

Iprim_A:

Извилистые напряжения вторичного устройства
(Y, Yn или Yg)

Usec_A:

Извилистые напряжения вторичного устройства
\delta

Usec_AB:

Winding currents вторичного устройства
(Y, Yn или Yg)

Isec_A:

Winding currents вторичного устройства
\delta

Isec_AB:

Потоки
(обмотки 1 из зигзага)

Flux_A:

Токи возбуждения
(обмотки 1 из зигзага)

Iexc_A:

Токи намагничивания
(обмотки 1 из зигзага)

Imag_A:

Вкладка параметров

Units

Укажите, что модули раньше вводили параметры блока Zigzag Phase-Shifting Transformer. Выберите pu, чтобы использовать на модуль. Выберите SI, чтобы использовать единицы СИ. Изменение Модульного параметра от pu до SI, или от SI до pu, автоматически преобразует параметры, отображенные в маске блока. На модульное преобразование основан на номинальной мощности преобразователя Pn в ВА, номинальная частота fn в Гц и номинальном напряжении Vn, в Vrms, обмоток.

Nominal power and frequency

Номинальная номинальная мощность, в вольт-амперах (VA), и номинальная частота, в герц (Гц), преобразователя. Обратите внимание на то, что номинальные параметры не оказывают влияния на модель преобразователя, когда Модульный параметр устанавливается на SI. Значением по умолчанию является [ 100e6 60].

Primary (zigzag) nominal voltage Vp

Напряжение номинала от фазы к фазе в RMS вольт, для первичной обмотки преобразователя. Значением по умолчанию является 10e3.

Secondary nom. voltage phase shift

Напряжение номинала от фазы к фазе, в RMS вольт и сдвиге фазы, в градусах, для вторичной обмотки преобразователя. Значением по умолчанию является [ 30e3 +15].

Winding 1 zig-zag [R1 L1]

Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 1 из однофазных преобразователей раньше реализовывали первичную обмотку Зигзагообразного Переключающего Фазу Преобразователя. Значением по умолчанию является [ 0.002 0.08 ], когда параметром Units является pu и [0.002488 0.00026399], когда параметром Units является SI.

Winding 2 zig-zag [R2 L2]

Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 2 из однофазных преобразователей раньше реализовывали первичную обмотку Зигзагообразного Переключающего Фазу Преобразователя. Значением по умолчанию является [ 0.002 0.08 ], когда параметром Units является pu и [0.00017863 1.8954e-05], когда параметром Units является SI.

Winding 3 secondary [R3 L3]

Сопротивление и индуктивность утечки обмоток 3 из однофазных преобразователей раньше реализовывали вторичную обмотку Зигзагообразного Переключающего Фазу Преобразователя. Значением по умолчанию является [ 0.002 0.08 ], когда параметром Units является pu и [0.018 0.0019099], когда параметром Units является SI.

Magnetizing branch [Rm Lm]

Параметр ответвления Намагничивания не доступен, если Насыщаемый базовый флажок устанавливается. Значением по умолчанию является [ 500 500 ], когда параметром Units является pu и [622.01 622.01], когда параметром Units является SI.

Комната сопротивления намагничивания и индуктивность Lm, в pu, когда насыщение не моделируется.

Magnetization resistance Rm

Этот параметр доступен, только если Насыщаемый базовый параметр на вкладке Configuration выбран. Значением по умолчанию является 500, когда параметром Units является pu и 622.01, когда параметром Units является SI.

Комната сопротивления намагничивания, в pu, когда насыщение моделируется.

Saturation characteristic

Этот параметр доступен, только если Насыщаемый базовый параметр на вкладке Configuration выбран. Значением по умолчанию является [ 0,0 ; 0.0024,1.2 ; 1.0,1.52 ], когда параметром Units является pu и [0 0;17.569 28.988;7320.5 36.718], когда параметром Units является SI.

Характеристика насыщения для насыщаемого ядра. Задайте серию текущих пар потока / (в pu) начиная с пары (0,0).

Initial fluxes

Задайте начальные потоки для каждой фазы преобразователя. Этот параметр доступен, только если Задавать начальный параметр потоков на вкладке Configuration выбран. Значением по умолчанию является [0,0,0].

Когда параметр Specify initial fluxes не выбран после симуляции, программное обеспечение Simscape Electrical Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки, чтобы запустить симуляцию в устойчивом состоянии. Вычисленные значения сохранены в параметре Initial Fluxes и перезапишут любые предыдущие значения.

Вкладка "Дополнительно"

Вкладка Advanced блока не видима, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui к Continuous, или когда вы выбираете параметр Automatically handle discrete solver блока powergui. Вкладка видима, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui к Discrete, и когда параметр Automatically handle discrete solver блока powergui очищен.

Break Algebraic loop in discrete saturation model

Когда выбрано, задержка вставляется при выводе модели насыщения вычислительное намагничивание, текущее как функция потокосцепления (интеграл входного напряжения, вычисленного Трапециевидным методом). Эта задержка устраняет алгебраический цикл, следующий из трапециевидных методов дискретизации, и ускоряет симуляцию модели. Однако эта задержка вводит одну задержку шага симуляции модели и может вызвать числовые колебания, если шаг расчета является слишком большим. Алгебраический цикл требуется в большинстве случаев получить точное решение.

Когда очищенный (значение по умолчанию), параметр Discrete solver model задает метод дискретизации модели насыщения.

Discrete solver model

Выберите один из этих методов, чтобы разрешить алгебраический цикл.

  • Trapezoidal iterative — Несмотря на то, что этот метод приводит к правильным результатам, он не рекомендуется, потому что Simulink® имеет тенденцию замедляться и может не сходиться (остановки симуляции), особенно когда число насыщаемых преобразователей увеличено. Кроме того, из-за Simulink алгебраическое ограничение цикла этот метод не может использоваться в режиме реального времени. В R2018b и предыдущих релизах, вы использовали этот метод, когда параметр Break Algebraic loop in discrete saturation model был очищен.

  • Trapezoidal robust — Этот метод немного более точен, чем метод Backward Euler robust. Однако это может произвести немного ослабленные числовые колебания на напряжениях преобразователя, когда преобразователь не ни при какой загрузке.

  • Backward Euler robust — Этот метод обеспечивает хорошую точность и предотвращает колебания, когда преобразователь не ни при какой загрузке.

Максимальное количество итераций для устойчивых методов задано во вкладке Preferences блока powergui в разделе Solver details for nonlinear elements. Для приложений реального времени вы, возможно, должны ограничить количество итераций. Обычно, ограничение количества итераций к 2 приводит к приемлемым результатам. Два устойчивых решателя являются рекомендуемыми методами для дискретизации модели насыщения преобразователя.

Для получения дополнительной информации о какой метод использовать в вашем приложении, смотрите Симуляцию Дискретизированные Электрические системы.

Примеры

См. текст справки примера power_48pulsegtoconverter.

В этой модели конвертер GTO с 48 импульсами создается с четырьмя Трехуровневыми Мостовой брусьями и четырьмя Зигзагообразными Переключающими Фазу блоками Преобразователя. Гармоническая нейтрализация получена при помощи соответствующих сдвигов фазы, введенных Зигзагообразными связями (+7.5/−7.5 степени) и связей вторичной обмотки (Y или Delta).

Представлено до R2006a

Документация Simscape Electrical
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте