Transmission Line

Линия электропередачи основанного на задержке или сосредоточенного параметра

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Электрический / Пассивный элемент / Линии

  • Transmission Line block

Описание

Блок Transmission Line позволяет вам выбрать между следующими моделями линии электропередачи:

  1. Основанный на задержке и без потерь

  2. Основанный на задержке и с потерями

  3. L-раздел сосредоточенного параметра

  4. Раздел пи сосредоточенного параметра

  5. Линия распределенного параметра

Право преимущественной покупки обеспечивает лучшую эффективность симуляции с опциями 2, 3 и 4, требующими прогрессивно большей вычислительной мощности.

Основанный на задержке и без потерь

Это право преимущественной покупки, Delay-based and lossless, моделирует линию электропередачи как фиксированный импеданс, независимо от частоты, плюс термин задержки. Уравнения определения:

v1 (t) – i1 (t) Z0 = v2 (t – τ) + i (t – τ) Z 0(1)

2

v 2 (t) – i2 (t) Z 0 = v1 (t – τ) + i1 (t – τ) Z0(2)

где:

  • v1 является напряжением через левый конец линии электропередачи.

  • i1 является током в левый конец линии электропередачи.

  • v2 является напряжением через правый конец линии электропередачи.

  • i2 является током в правый конец линии электропередачи.

  • τ является задержкой линии электропередачи.

  • Z0 является импедансом характеристики линии.

Основанный на задержке и с потерями

Вводить потери, вторую опцию, Delay-based and lossy, подключения N основанные на задержке компоненты, каждый заданный вышеупомянутыми уравнениями, последовательно через набор резисторов, как показано на следующем рисунке.

N является целым числом, больше, чем или равный 1. r = R · LEN / N, где R является сопротивлением линии на единицу длины и LEN, является длиной линии.

L-раздел сосредоточенного параметра

Следующая блок-схема показывает модель одного L-линейного-сегмента.

Параметризация сосредоточенного параметра использует копии N вышеупомянутой модели сегмента, соединенной последовательно.

Параметры следующие:

  • R является сопротивлением линии на единицу длины.

  • L является индуктивностью линии на единицу длины.

  • C является длиной емкости на единицу длины линии.

  • G является проводимостью линии на единицу длины.

  • LEN является длиной линии.

  • N является количеством серийных сегментов.

Раздел пи сосредоточенного параметра

Следующая блок-схема показывает модель одного линейного сегмента пи.

Параметризация сосредоточенного параметра использует копии N вышеупомянутой модели сегмента, соединенной последовательно. Параметры как заданы для модели линии электропередачи L-раздела. В отличие от модели L-раздела, модель раздела пи симметрична.

Model parameterization линии сосредоточенного параметра

Модели сосредоточенного параметра (L-раздел или раздел пи) являются самыми сложными, чтобы симулировать, обычно будучи нужен в значительно большем количестве сегментов (больший N), чем для основанной на задержке и модели [1] с потерями.

Производители кабеля обычно не заключают значение индуктивности в кавычки на единицу длины, но вместо этого дают характеристический импеданс. Индуктивность, емкость и характеристический импеданс связаны:

L = C · Z 02(3)

Блок позволяет вам задать или L или Z 0 при использовании модели сосредоточенного параметра.

Линия распределенного параметра

Линия распределенного параметра дает более точную симуляцию на особой частоте по сравнению с другими возможностями, предоставленными этим блоком. Однако это не зависимая частотой модель. Точность модели понизится вне точки частоты, заданной в параметре Frequency used for rlcg specification.

Для зависимой частотой модели линии электропередачи смотрите Frequency-Dependent Overhead Line (Three-Phase).

Электромагнитное поведение многожильной линии электропередачи описано уравнением телеграфиста.

I2−YcV2=−H(I1+YcV1)(4)

I1−YcV1=−H(I2+YcV2)(5)

Define :

  • Ish,1=YcV1 — Шунтируйте текущий вектор, данный на терминале 1 введенными напряжениями V1

  • Ish,2=YcV2 — Шунтируйте текущий вектор, данный на терминале 2 введенными напряжениями V2

  • Irfl,1=12(I1+YcV1) — Отраженные токи терминала 1

  • Irfl,2=12(I2+YcV2) — Отраженные токи терминала 2

Можно затем переписать и решить уравнения 4 и 5:

I1=Ish,1−2HIrfl,2

I2=Ish,2−2HIrfl,1

Следующая блок-схема показывает эквивалентную схему для линии распределенного параметра.

Допущения и ограничения

  • Для опций сосредоточенного параметра MathWorks рекомендует, чтобы вы использовали трапециевидный решатель, такой как ode23t. Это вызвано тем, что модели передачи сосредоточенного параметра очень слегка ослабили внутренние движущие силы, которые подходят лучше всего для трапециевидных решателей для числовой точности.

  • Модель раздела пи сосредоточенного параметра имеет параллельный конденсатор в обоих концах. Это означает, что вы не должны соединять его непосредственно с идеальным источником напряжения, то есть, источником без внутреннего сопротивления. Модель L-раздела сосредоточенного параметра, однако, имеет серийный входной резистор, и поэтому можно соединить ее непосредственно с идеальным источником напряжения.

Порты

Обратитесь к фигуре для местоположений порта.

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставлен с одним концом внутреннего проводника линии электропередачи.

Электрический порт сохранения сопоставил с одним концом линии электропередачи внешний проводник экранирования.

Электрический порт сохранения сопоставлен с одним концом внутреннего проводника линии электропередачи.

Электрический порт сохранения сопоставил с одним концом линии электропередачи внешний проводник экранирования.

Параметры

развернуть все

Выберите одну из следующих моделей линии электропередачи:

  • Delay-based and lossless — Смоделируйте линию электропередачи как фиксированный импеданс, независимо от частоты, плюс термин задержки, как описано в Основанном на задержке и Без потерь. Это - метод по умолчанию. Это обеспечивает лучшую эффективность симуляции.

  • Delay-based and lossy — Смоделируйте линию электропередачи как многие основанные на задержке компоненты, соединенные последовательно через набор резисторов, как описано в Основанном на задержке и С потерями.

  • Lumped parameter L-section — Смоделируйте линию электропередачи как многие L-линейные-сегменты, соединенные последовательно, как описано в L-разделе Сосредоточенного параметра.

  • Lumped parameter pi-section — Смоделируйте линию электропередачи как многие линейные сегменты пи, соединенные последовательно, как описано в Разделе Пи Сосредоточенного параметра.

  • Distributed parameter line — Смоделируйте линию электропередачи как линию распределенного параметра, как описано в линии Распределенного параметра.

Общая задержка линии электропередачи. Значение параметров должно быть больше нуля. Значением по умолчанию является 5 не уточнено, который является типичным значением для однометрового коаксиального кабеля.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossless или Delay-based and lossy для параметра Model type.

Выберите метод параметризации модели, как описано в Model parameterization Линии Сосредоточенного параметра:

  • By characteristic impedance and capacitance — Задайте значения для параметров Capacitance per unit length и Characteristic impedance. Это - метод по умолчанию.

  • By inductance and capacitance — Задайте значения для параметров Capacitance per unit length и Inductance per unit length.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section или Lumped parameter pi-section для параметра Model type.

Характеристический импеданс линии электропередачи. Значение параметров должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете также:

  • Delay-based and lossless или Delay-based and lossy для параметра Model type.

  • Lumped parameter L-section или Lumped parameter pi-section для параметра Model type и By characteristic impedance and capacitance для параметра Parameterization.

Частота использовала для R, L, C, G спецификация, где:

  • R является сопротивлением линии на единицу длины.

  • L является индуктивностью линии на единицу длины.

  • C является длиной емкости на единицу длины линии.

  • G является проводимостью линии на единицу длины.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section, или Distributed parameter line для параметра Model type.

Эффективная индуктивность линии электропередачи на единицу длины. Значение параметров должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type и By inductance and capacitance для параметра Parameterization.

Длина емкости на единицу длины линии электропередачи.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.

Общее сопротивление линии электропередачи (то есть, сумма сопротивления для двух путей к проведению) на единицу длины.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossy, Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.

Проводимость между двумя проводниками линии электропередачи на единицу длины. Значение параметров должно быть больше или равняться, нуль.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.

Общая длина линии электропередачи. Значение параметров должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossy, Lumped parameter L-section, Lumped parameter pi-section или Distributed parameter line для параметра Model type.

Количество сегментов модели раньше представляло линию электропередачи. Значение параметров должно быть целым числом, больше, чем, или равный, 1.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Delay-based and lossy, Lumped parameter L-section или Lumped parameter pi-section для параметра Model type.

Примеры модели

Frequency-Dependent Transmission Line

Зависимая частотой линия электропередачи

Пользовательская зависимая частотой модель линии электропередачи. Характеристическая проводимость и функция распространения сначала выведены из зависимого частотой сопротивления, реактивного сопротивления и реактивной проводимости. Полученные значения адаптированы с помощью RF Toolbox™. Универсальная модель линии (ULM) [1] затем реализована в Simscape™ на основе подходящих параметров. Результаты зависимой частотой модели линии электропередачи и классической модели линии электропередачи раздела пи сравнены.

Ссылки

[1] Sussman-форт, С.Е. и Дж.К. Хэнтгэн. “Реализация SPICE моделей линии электропередачи и диода Шотки с потерями”. Транзакции IEEE на микроволновой теории и методах. Издание 36, № 1, январь 1988.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Представленный в R2012a

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте