Mutual Inductor

Взаимная модель индуктора с номинальной индуктивностью дополнительные допуски к каждой обмотке, управляя пределами и отказами

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Пассивный / Преобразователи

Описание

Блок Mutual Inductor позволяет вам смоделировать взаимный индуктор (2D извилистый преобразователь) с номинальными допусками индуктивности к каждой обмотке. Модель включает следующие эффекты:

Можно включить и выключить эти опции моделирования друг независимо от друга.

В ненеработающем состоянии следующие уравнения описывают поведение блока Mutual Inductor:

v1=L1diL1dt+MdiL2dt+iL1R1

v2=L2diL2dt+MdiL1dt+iL2R2

M=kL1L2

где:

  • v1 и v2 являются напряжениями через первичную и вторичную обмотку, соответственно.

  • L1 и L2 являются индуктивностью первичной и вторичной обмотки.

  • R1 и R2 являются серийными сопротивлениями первичной и вторичной обмотки.

  • M является взаимной индуктивностью.

  • k является коэффициентом связи. Чтобы инвертировать одно из извилистых направлений, используйте отрицательную величину.

  • t время.

Параллельная проводимость помещается через + и – терминалы первичных и вторичных обмоток, так, чтобы iL1 = i1G1 v1, где G1 является параллельной проводимостью первичной обмотки и i1, был терминальным током в основное устройство. Подобные определения и уравнение применяются к iL2.

Допуски

Можно применить допуски отдельно к каждой обмотке. Таблицы данных обычно обеспечивают процент допуска для данного типа индуктора. Поэтому это значение является тем же самым для обеих обмоток. Таблица показывает, как блок применяет допуски к номинальному значению индуктивности и вычисляет индуктивность на основе выбранного параметра приложения допуска для обмотки, L1 tolerance application или L2 tolerance application.

ОпцияЗначение индуктивности

None — use nominal value

L

Random tolerance

Равномерное распределение: (1 – tol + 2 · tol · rand)

Распределение Гаусса: (1 + tol · randn / nSigma)

Apply maximum tolerance value

(1 + tol)

Apply minimum tolerance value

(1 – tol)

В таблице:

  • L является номинальной индуктивностью для первичной или вторичной обмотки, Inductance L1 или значения параметров Inductance L2.

  • tol является дробным допуском, Tolerance (%)/100.

  • nSigma является значением, вы предусматриваете параметр Number of standard deviations for quoted tolerance.

  • rand и randn стандартные функции MATLAB® для генерации случайных чисел равномерного и нормального распределения.

Примечание

Если вы выбираете Random tolerance опция и вы находитесь в режиме "Fast Restart", случайное значение допуска обновляется на каждой симуляции, если по крайней мере один между дробным допуском, tol, или Number of standard deviations for quoted tolerance, nSigma, установлен во Время выполнения и задан с переменной (даже если вы не изменяете ту переменную).

Работа пределами

Индукторы обычно оцениваются с особым текущим насыщением, и возможно допустимое рассеивание энергии имеющее. Можно задать операционные пределы в терминах этих значений, чтобы сгенерировать предупреждения или ошибки, если индуктор управляется вне его спецификации.

Когда операционный предел превышен, блок может или сгенерировать предупреждение или остановить симуляцию с ошибкой. Для получения дополнительной информации смотрите Операционный Предельный раздел параметров.

Отказы

Мгновенные изменения в параметрах индуктора являются нефизическими. Поэтому, когда блок Mutual Inductor вводит неработающее состояние, короткую схему и переход напряжений разомкнутой цепи к их неработающим значениям в течение времени на основе этой формулы:

CurrentValue = FaultedValue – (FaultedValueUnfaultedValuesech(∆t / τ)

где:

  • ∆t время начиная с начала условия отказа.

  • τ пользовательская постоянная времени, сопоставленная с переходом отказа.

Для отказов короткой схемы проводимость пути к короткой схеме также изменяется согласно sech(∆t / τ), функционируют от маленького значения (представляющий путь разомкнутой цепи) к большому значению.

Блок Mutual Inductor позволяет вам выбрать, происходят ли отказы в первичной или вторичной обмотке. Блок моделирует неработающую обмотку как неработающий индуктор. Ненеработающая обмотка связывается с неработающей обмоткой. В результате фактические уравнения включают в общей сложности три двойных обмотки: два для неработающей обмотки и один для ненеработающей обмотки. Связь между первичными и вторичными обмотками задана параметром Coefficient of coupling.

Блок может инициировать запуск перехода отказа:

  • В определенное время

  • После того, как напряжение превышает максимальное допустимое значение определенное число времен

  • Когда текущий превышает максимальное допустимое значение для дольше, чем определенный временной интервал

Можно включить или отключить эти триггерные механизмы отдельно или использовать их вместе, если больше чем один триггерный механизм требуется в симуляции. Когда больше чем один механизм включен, первый механизм, который инициирует переход отказа, более приоритетен. Другими словами, компонент перестал работать не больше, чем однажды на симуляцию.

Можно также выбрать, выпустить ли утверждение, когда отказ происходит при помощи параметра Reporting when a fault occurs. Утверждение может принять форму предупреждения или ошибки. По умолчанию блок не выпускает утверждение.

Индукторы Faultable часто требуют, чтобы вы использовали фиксированный шаг локальный решатель, а не решатель переменного шага. В частности, если вы моделируете переходы к неработающему состоянию, которые включают короткие замыкания, MathWorks рекомендует, чтобы вы использовали фиксированный шаг локальный решатель. Для получения дополнительной информации смотрите Делающий Оптимальный Выбор Решателя для Физической Симуляции (Simscape).

Переменные

Используйте раздел Variables интерфейса блока, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках (Simscape).

Переменные Primary current и Secondary current позволяют вам задать высокоприоритетную цель для начального индуктора, текущего в соответствующей обмотке в начале симуляции.

Порты

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставил с первичной обмоткой положительный терминал.

Электрический порт сохранения сопоставил с первичной обмоткой отрицательный терминал.

Электрический порт сохранения сопоставил со вторичной обмоткой положительный терминал.

Электрический порт сохранения сопоставил со вторичной обмоткой отрицательный терминал.

Параметры

развернуть все

Основной

Номинальное значение индуктивности в первичной обмотке. Значение индуктивности должно быть больше нуля.

Номинальное значение индуктивности во вторичной обмотке. Значение индуктивности должно быть больше нуля.

Связь между первичными и вторичными обмотками. Этот коэффициент задает взаимную индуктивность. Чтобы инвертировать одно из извилистых направлений, используйте отрицательную величину.

Допуск индуктора, как задано на таблице данных производителя. Таблицы данных обычно обеспечивают процент допуска для данного типа индуктора. Поэтому это значение является тем же самым для обеих обмоток.

Выберите, как применить допуск в процессе моделирования к первичной обмотке:

  • None — use nominal value — Блок не применяет допуск, он использует номинальное значение индуктивности.

  • Random tolerance — Блок применяет случайное смещение к значению индуктивности в пределе значения допуска. Можно выбрать Uniform или Распределение Гаусса для вычисления случайного числа при помощи параметра Tolerance distribution.

  • Apply maximum tolerance value — Индуктивность увеличена на заданное процентное значение допуска.

  • Apply minimum tolerance value — Индуктивность уменьшена заданным процентным значением допуска.

Выберите тип распределения для случайного допуска:

  • Uniform — Равномерное распределение

  • Gaussian — Распределение Гаусса

Зависимости

Enabled, когда параметр L1 tolerance application устанавливается на Random tolerance.

Количество стандартных отклонений для вычисления Гауссова случайного числа.

Зависимости

Enabled, когда параметр L1 tolerance distribution устанавливается на Gaussian.

Выберите, как применить допуск в процессе моделирования к вторичной обмотке:

  • None — use nominal value — Блок не применяет допуск, он использует номинальное значение индуктивности.

  • Random tolerance — Блок применяет случайное смещение к значению индуктивности в пределе значения допуска. Можно выбрать Uniform или Распределение Гаусса для вычисления случайного числа при помощи параметра Tolerance distribution.

  • Apply maximum tolerance value — Индуктивность увеличена на заданное процентное значение допуска.

  • Apply minimum tolerance value — Индуктивность уменьшена заданным процентным значением допуска.

Выберите тип распределения для случайного допуска:

  • Uniform — Равномерное распределение

  • Gaussian — Распределение Гаусса

Зависимости

Enabled, когда параметр L2 tolerance application устанавливается на Random tolerance.

Количество стандартных отклонений для вычисления Гауссова случайного числа.

Зависимости

Enabled, когда параметр L2 tolerance distribution устанавливается на Gaussian.

Сопротивление

Эквивалентное серийное сопротивление первичной и вторичной обмотки, заданной как двухэлементный вектор. Первый номер соответствует первичной обмотке, второму номеру к вторичной обмотке. Для неработающей обмотки блок выделяет сопротивление каждому сегменту пропорционально количеству поворотов в том сегменте.

Параллельный путь к утечке сопоставлен с первичной и вторичной обмоткой, заданной как двухэлементный вектор. Первый номер соответствует первичной обмотке, второму номеру к вторичной обмотке. Параллельные проводимости помещаются непосредственно через + и – терминалы первичной и вторичной обмотки, соответственно.

Работа пределами

Выберите Yes позволять сообщить, когда операционные пределы превышены. Связанные параметры в разделе Operating Limits становятся видимыми, чтобы позволить вам выбрать метод создания отчетов и задать операционные пределы в терминах степени и текущий.

Выберите то, что происходит, когда операционный предел превышен:

  • Warn — Блок выдает предупреждение.

  • Error — Симуляция останавливается с ошибкой.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable operating limits устанавливается на Yes.

Текущее насыщение индуктора, как задано в таблицах данных производителя. Если сетевой ток в первичные и вторичные обмотки превышает это значение, базовый материал вводит насыщение, и блок сообщает об операционном предельном нарушении. Таким образом, блок сравнивает предел с |i1 + i 2 |, где токи заданы как являющийся положительным, когда они в + узлы.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable operating limits устанавливается на Yes.

Максимальное мгновенное (общее) рассеивание энергии в сопротивлении и элементах проводимости сопоставлено со взаимным индуктором. Если общая степень (и включая первичную и включая вторичную обмотку) превышает этот номер, блок сообщает об операционном предельном нарушении.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable operating limits устанавливается на Yes.

Отказы

Выберите Yes включить моделирование отказов. Связанные параметры в разделе Faults становятся видимыми, чтобы позволить вам выбрать метод создания отчетов и задать триггерный механизм (временный или поведенческий). Можно включить эти триггерные механизмы отдельно или использовать их вместе.

Выберите, выпустить ли утверждение, когда отказ происходит:

  • None — Блок не выпускает утверждение.

  • Warn — Блок выдает предупреждение.

  • Error — Симуляция останавливается с ошибкой.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Выберите, происходят ли отказы в первичной или вторичной обмотке.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

На практике отказы включены путем сегментации неработающей обмотки в два двойных подындуктора, соединенные в ряду. Индуктивность пропорциональна квадрату количества поворотов в соответствующем сегменте, и серийное сопротивление каждого подындуктора пропорционально количеству поворотов в каждом сегменте. Параллельная проводимость охватывает оба сегмента.

Этот параметр указывает на процент поворотов, которые присвоены подындуктору, который находится в контакте с – порт неработающей обмотки. Остающиеся повороты присвоены другому подындуктору. Значением по умолчанию является 50, что означает, что общая индуктивность неработающей обмотки разделена на два равных, двойных подындуктора.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Выберите, приводит ли отказ к одному из закорачиваемых сегментов подындуктора:

  • No — Отказ не производит короткое замыкание.

  • To negative terminal — Короткие схемы отказа подындуктор, который находится в контакте с – порт блока.

  • To positive terminal — Короткие схемы отказа подындуктор, который находится в контакте с + порт блока.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Выберите, применить ли отказ разомкнутой цепи между двумя сегментами подындуктора. Значением по умолчанию является No. Даже с отказом разомкнутой цепи, характеристики подындукторов все еще связаны, потому что они магнитным способом связываются даже в неработающем состоянии.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Выберите, существует ли в случае отказа путь для текущего, чтобы течь к наземному узлу:

  • No — Отказ не приводит к связи с землей.

  • Negative terminal side of fault node — Сторона, которая находится в контакте с – порт блока, соединяется с землей.

  • Positive terminal side of fault node — Сторона, которая находится в контакте с + порт блока, соединяется с землей.

Если параметр Open-circuit at fault node устанавливается на Yes, необходимо задать, какая сторона (отрицательный или положительный) соединяется с землей. Если нет никакой разомкнутой цепи, эти две опции ведут себя так же. Физически, это соответствует отказу в изоляции между обмотками и основанным ядром или шасси.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Если существует замыкание на землю, этот параметр представляет проводимость текущего пути к земле. Например, если путь к земле через базовый материал, то задайте маленькое значение проводимости в зависимости от базового используемого материала. Для очень проводящего базового материала или для коротких замыканий шасси, задайте более высокое значение проводимости.

Зависимости

Enabled, когда параметр Ground fault устанавливается на Negative terminal side of fault node или Positive terminal side of fault node.

Постоянная времени, сопоставленная с переходом к неработающему состоянию, как описано в Отказах.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Выберите Yes включить основанное на времени инициирование отказа. Можно включить временные и поведенческие триггерные механизмы отдельно или использовать их вместе.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Установите время симуляции, в котором вы хотите, чтобы блок начал вводить состояние отказа.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable temporal fault trigger устанавливается на Yes.

Выберите Yes включить поведенческое инициирование отказа. Можно включить временные и поведенческие триггерные механизмы отдельно или использовать их вместе.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable faults устанавливается на Yes.

Задайте порог напряжения к переходу отказа. Если значение напряжения превышает этот порог определенное число времен, заданных значением параметров Number of events to fail when exceeding voltage, то блок начинает вводить состояние отказа.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable behavioral fault trigger устанавливается на Yes.

Поскольку физический механизм, лежащий в основе основанных на напряжении отказов, зависит от одного или нескольких частичных появлений событий выброса, этот параметр позволяет вам определять номер перерегулирований напряжения, которым может противостоять индуктор, прежде чем переход отказа начинается. Обратите внимание на то, что блок не проверяет время, проведенное в условие повышенного напряжения, только количество переходов.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable behavioral fault trigger устанавливается на Yes.

Задайте текущий порог к переходу отказа. Если текущее значение превышает этот порог для дольше, чем значение параметров Time to fail when exceeding current, то блок начинает вводить состояние отказа.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable behavioral fault trigger устанавливается на Yes.

Установите максимальный отрезок времени, что ток может превысить максимальное допустимое значение, не инициировав отказ.

Зависимости

Enabled, когда параметр Enable behavioral fault trigger устанавливается на Yes.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Введенный в R2017a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте