Выполните анализ потерь мощности

Этот пример показывает, как анализировать потери степени и как уменьшить поведение рассеяния переходной степени. Анализ потерь степени с переходными процессами и без них полезен для определения, работают ли компоненты в соответствии с правилами безопасности и эффективности.

Необходимое условие

Этот пример требует переменную журнала симуляции в MATLAB^® рабочей области. Модель в этом примере сконфигурирована, чтобы записать Simscape™ данные для всей модели за все время симуляции.

Чтобы узнать, как определить, сконфигурирована ли модель для регистрации данных моделирования, смотрите Исследование строения логгирования данных моделирования модели.

Вычислите средние потери степени для симуляции

Откройте модель. В командной строке MATLAB введите
```
model = 'ee_rectifier_power_dissipated';
open(model)
```
Симулируйте модель.
```
sim(model)
```
Переменная журнала симуляции, которая называется simlog_ee_rectifier_power_dissipated, появляется в рабочей области.

Вычислите средние потери для всей симуляции для каждого из диодов в модели.

rectifierLosses = ee_getPowerLossSummary(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier)

rectifierLosses =

  6×2 table

                                  LoggingNode                                  Power 
    _______________________________________________________________________    ______

    'ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D6'                               52.222
    'ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D3'                               52.222
    'ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D4'                               52.194
    'ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D5'                               52.194
    'ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D1'                               52.194
    'ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D2'                               52.194

В среднем диоды D3 и D6 рассеивают большую степень, чем другие диоды в выпрямителе.

Анализ различий в рассеивании степени с помощью мгновенного рассеяния степени

Каждый из блоков Diode имеет переменную power_dissipated, которая измеряет мгновенное рассеивание степени. Чтобы исследовать различия в средней степени, рассеянной диодами, просмотрите данные моделирования с помощью Simscape Results Explorer.

Откройте данные моделирования с помощью Диспетчера результатов.
```
sscexplore(simlog_ee_rectifier_power_dissipated)
```
Просмотрите мгновенную степень, рассеянную диодами.
1. Разверните узел Rectifier
2. Разверните D1 через D6 узлов
3. Нажмите на power_dissipated узлы для диодных D1, а затем Ctrl+click power_dissipated узлы для других пяти диодов.
4. В окне Results Explorer нажмите кнопку опций графика и установите для Plot signals значение Separate.
В начале симуляции существует различие в рассеивании степени для каждого диода.
Присмотритесь к различиям. Наложите графики и увеличьте изображение на начало симуляции.
1. В окне Проводника результатов нажмите кнопку опций графика.
2. Включите опцию Limit time axis.
3. Для Stop time задайте 0.02.
4. Установите Plot signals значение Overlay.
5. Нажмите OK.
Изменение демпфирования степени связано с переходным поведением в начале симуляции. Модель достигает устойчивого состояния во время симуляции, t ⋍ 0,001 секунды.

Определите среднее рассеивание степени только для диодов в течение интервала, который содержит переходное поведение.

rectifierLosses = ee_getPowerLossSummary(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier,0,1e-3)

rectifierLosses =

  6×2 table

     LoggingNode       Power  
    ______________    ________

    'Rectifier.D3'      174.88
    'Rectifier.D6'      174.88
    'Rectifier.D4'     0.27539
    'Rectifier.D5'     0.27539
    'Rectifier.D1'     0.12482
    'Rectifier.D2'    0.032017

Средняя степень, рассеянная диодами D3 и D6 превышает среднюю для других диодов.

Вывод таблицы максимального рассеяния степени для каждого диода за все время симуляции.

pd_D1_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D1.power_dissipated.series.values);
pd_D2_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D2.power_dissipated.series.values);
pd_D3_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D3.power_dissipated.series.values);
pd_D4_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D4.power_dissipated.series.values);
pd_D5_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D5.power_dissipated.series.values);
pd_D6_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D6.power_dissipated.series.values);

diodes = {'D1';'D2';'D3';'D4';'D5';'D6'};
PowerMax = [pd_D1_max;pd_D2_max;pd_D3_max;pd_D4_max;pd_D5_max;pd_D6_max];

T = table(PowerMax,'RowNames', diodes)

T =

  6×1 table

          PowerMax
          ________

    D1    166.45  
    D2    166.45  
    D3    339.54  
    D4    166.45  
    D5    166.45  
    D6    339.54

Максимальное мгновенное рассеивание степени для диодов D3 и D6 почти вдвое превышает максимальное мгновенное рассеивание степени для других диодов.

Смягчение переходных эффектов в данных моделирования

Чтобы уменьшить рассеяние переходной степени в начале моделирования, используйте окончательное состояние симуляции, чтобы инициализировать новую симуляцию в установившихся условиях.

Сконфигурируйте модель, чтобы сохранить окончательное состояние.
1. Откройте параметры конфигурации модели.
2. На панели Solver измените Stop time на 0.5 к 1e-3.
3. На панели Data Import/Export выберите следующие опции:
  - Final States
  - Save final operating point
4. Нажмите Apply.
Запустите симуляцию.
Окончательное состояние сохраняется как xFinal переменной в рабочем пространстве MATLAB.
Сконфигурируйте модель для инициализации с помощью xFinal в параметрах конфигурации модели.
1. На панели Data Import/Export :
  - Выберите опцию Initial state.
  - Измените значение параметров Initial state из xInitial на xFinal.
  - Очистите Final states опции.
2. На панели Solver измените Stop time на 0.5.
3. Нажмите OK.
Запустите симуляцию.
Просмотрите данные новой симуляции.
1. Нажмите кнопку Reload logged data в Simscape Results Explorer.
2. Нажмите OK, чтобы подтвердить это simlog_ee_rectifier_power_dissipated - имя переменной, содержащей записанные в записанные данные.
3. Чтобы более четко увидеть данные, щелкните и перетащите легенду от пиковых амплитуд.
График показывает, что симуляция больше не содержит переходный процесс.

Вывод таблицы максимального рассеяния степени для каждого диода, для измененной симуляции.

pd_D1_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D1.power_dissipated.series.values);
pd_D2_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D2.power_dissipated.series.values);
pd_D3_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D3.power_dissipated.series.values);
pd_D4_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D4.power_dissipated.series.values);
pd_D5_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D5.power_dissipated.series.values);
pd_D6_max = max(simlog_ee_rectifier_power_dissipated.Rectifier.D6.power_dissipated.series.values);

diodes = {'D1';'D2';'D3';'D4';'D5';'D6'};
PowerMax = [pd_D1_max;pd_D2_max;pd_D3_max;pd_D4_max;pd_D5_max;pd_D6_max];

T = table(PowerMax,'RowNames', diodes)

T =

  6×1 table

          PowerMax
          ________

    D1    166.45  
    D2    166.45  
    D3    166.45  
    D4    166.45  
    D5    166.45  
    D6    166.45

Максимальное мгновенное рассеивание степени для диодов D3 и D6 аналогично максимальному мгновенному рассеиванию степени для других диодов.

Документация