Winding

Электромагнитный конвертер с потерями омического и магнитного потока

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Пассивный элемент

  • Winding block

Описание

Блок Winding представляет электромагнитный конвертер нежеланием утечки и сопротивлением обмотки. Можно использовать этот блок в качестве основного компонента для создания пользовательских трансформаторов. Для идеального электромагнитного конвертера смотрите Electromagnetic Converter.

Когда вы применяете положительный ток через электрические порты блока, положительная магнитодвижущая сила (MMF) вызвана через магнитные терминалы.

F=Ni

Где:

  • является MMF через магнитные терминалы блока

  • N является количеством обмотки поворотов

  • i является током через обмотку

Когда вы применяете положительный изменяющийся во времени поток через магнитные терминалы блока, отрицательное напряжение вызвано через электрические терминалы блока.

v=Ndϕdt+N2Rldidt+Rwi

Где:

  • φ является потоком через магнитные терминалы блока

  • i является током через электрические терминалы блока

  • ℛl является нежеланием утечки

  • Rw является сопротивлением обмотки

  • является магнитодвижущей силой через магнитные терминалы блока

  • v является падением напряжения через электрические терминалы блока

Этот рисунок показывает эквивалентную схему для блока.

В схеме член парламента φ соответствует потоку основного пути и φ к общему потоку. Можно установить начальное условие для общего потока во вкладке Variables блока.

Отказы

Мгновенные изменения в извилистых параметрах являются нефизическими. Поэтому, когда блок Winding 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 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.

Обмотки 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.

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.

Порты

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставлен с положительным терминалом блока.

Электрический порт сохранения сопоставлен с отрицательным терминалом блока.

Магнитный порт сохранения сопоставлен с северным терминалом блока.

Магнитный порт сохранения сопоставлен с южным терминалом блока.

Параметры

развернуть все

Основной

Количество провода включает обмотку трансформатора.

Потери мощности в обмотке.

Потеря магнитного потока в обмотке. Если вы не хотите моделировать утечку внутренне с блоком Winding, установите этот параметр на inf.

Параллельный путь к утечке, Симуляция некоторых схем может потребовать присутствия маленькой параллельной проводимости.

Тепловой порт

Смоделировать ли тепловой порт обмотки. Тепловые отчеты о портах потери сопротивления обмотки.

Температура, для которой заключаются в кавычки извилистые параметры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Thermal port на Model.

Коэффициент α в сопротивлении связи уравнения температуре, как описано в Тепловой Модели для Блоков Привода. Значение по умолчанию для меди.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Thermal port на Model.

Значение количества тепла для обмотки. Количество тепла является энергией, требуемой для повышения температуры на один градус.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Thermal port на Model.

Отказы

Разрешить ли 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.

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 портом 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

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

Выберите, выпустить ли утверждение, когда отказ происходит:

  • None — Блок не выпускает утверждение.

  • Warn — Блок выдает предупреждение.

  • Error — Симуляция останавливается с ошибкой.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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 портом блока.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

Выберите, применить ли отказ разомкнутой цепи между двумя сегментами подындуктора. Даже с отказом разомкнутой цепи, характеристики подындукторов все еще связаны, потому что они магнитным способом связываются даже в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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 портом блока, соединяется с землей.

  • Positive terminal side of fault node — Сторона, которая находится в контакте с портом + 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

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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

Чтобы включить этот параметр, установите Ground fault 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

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable temporal fault trigger на On.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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

Чтобы включить этот параметр, установите Enable behavioral fault trigger на On.

Количество перерегулирований напряжения, которым индуктор может противостоять перед переходом отказа, начинается. Этот блок не проверяет время, проведенное в условие повышенного напряжения, только количество переходов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable behavioral fault trigger на On.

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

Чтобы включить этот параметр, установите Enable behavioral fault trigger на On.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable behavioral fault trigger на On.

Примеры модели

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018a