X szimulink rendszerek modellezése az elektromos készülékek és rendszerek szimulinkben
Szimulálja a félvezető teljesítménydiódát.
A dióda modell egy soros csatlakoztatású Ron ellenállásból áll. induktivitás Lon. egy állandó feszültségforrás Vf és egy SW kapcsoló (1.46. ábra). A logikai blokk vezérli a kulcs működését. A dióda (Vak - Vf) pozitív feszültsége esetén a kulcs bezáródik, és áram áramlik az eszközön. A kulcs megnyitása (a dióda kikapcsolása) akkor történik meg, ha az aktuális Iak csökken. amely a diódán átáramlik, nullára.
A diódmodell statikus áram-feszültség jellemzője a 3. ábrán látható. 1.47.
A diódával párhuzamos modellben egy sor RC áramkör valósul meg, csillapítási funkciókat végezve.
Paraméterbeállító ablak:
Ellenállás Ron (Ohm):
[Ellenállás a bekapcsolt állapotban (Ohm)],
Induktivitás Lon (H):
[Induktivitás bekapcsolt állapotban (HH)].
Előremenő feszültség Uf (V):
[Feszültségcsökkenés előrefelé (V)].
Kezdeti áram Ic (A):
[Kezdeti áramérték (A)]. Ha a paraméter nulla értékű, a szimuláció akkor kezdődik, amikor a dióda bezáródik. Ha a paraméter pozitív értékre van állítva, a szimuláció akkor indul el, amikor a dióda nyitva van.
Lökésállóság Rs (Ohm):
[Csillapítási áramkör ellenállása (Ohm)].
Csubber kapacitás Cs (F):
[Csillapító lánc kapacitása (F)].
A blokk kimeneti portján, amit m jelöli, egy két elemű Simulink jel vektor jön létre. Az első elem a tirisztor anódáram, a második pedig a tirisztor anód-katód feszültsége.
Az 1. ábrán. Az 1.48. Ábra egy aktív induktív terhelésen működő modell, egy félhullámú egyenirányító vázlatos diagramja.
Tirisztor, részletes tirisztor
A tirisztor szimulálódik. A SimPowerSystem könyvtárban két tirisztoros modell létezik: a Tirisztor (egyszerűsített modell) és a részletes tirisztor (finomított modell).
Egy egyszerűsített tirisztor modell egy soros csatlakoztatású Ron ellenállásból áll. induktivitás Lon. egy állandó feszültségforrás Vf és egy SW kapcsoló (1.49. ábra). A logikai blokk vezérli a kulcs működését. A pozitív feszültség a tirisztor (Vak - Vf) és a jelenléte a pozitív jel a vezérlő elektród (g) következik be, és a kulcs-áramkör a készüléken keresztül elkezd folyni aktuális. A kulcs megnyitása (a tirisztor kioldása) akkor történik meg, ha az aktuális Iak csökken. a tirisztoron átfolyik, nullára.
A finomított tirisztor modellben a vezérlőimpulzus időtartamának olyannak kell lennie, hogy a tirisztor anódáram meghaladja a zárási áramot (Il) bekapcsolt állapotban. Ellenkező esetben a felvétel nem fog bekövetkezni. Ha a tirisztor ki van kapcsolva, akkor a negatív anód-katód feszültségének feltöltési ideje meg kell haladnia a titisztor (Tq) kioldási idejét. Ellenkező esetben a tirisztor automatikusan akkor is bekapcsol, ha a vezérlőjel nulla.
A tirisztor-modell statikus áram-feszültség jellemzői a bekapcsolt és kikapcsolt állapotokra a 3. ábrán láthatók. 1.50.
A maga tirisztorral párhuzamos modellben egy sor RC áramkör működik, amely csillapítási funkciókat valósít meg.
Paraméterbeállító ablak:
Ellenállás Ron (Ohm):
[Ellenállás a bekapcsolt állapotban (Ohm)],
Induktivitás Lon (H):
[Induktivitás bekapcsolt állapotban (HH)].
Előremenő feszültség Uf (V):
[Feszültségcsökkenés előrefelé (V)].
Kezdeti áram Ic (A):
[Kezdeti áramérték (A)]. Ha a paraméter nulla értékű, a szimuláció akkor kezdődik, amikor a tirisztor zárva van. Ha a paraméter pozitív értékre van állítva, a szimuláció akkor indul el, amikor a tirisztor nyitva van.
Lökésállóság Rs (Ohm):
[Csillapítási áramkör ellenállása (Ohm)].
Csubber kapacitás Cs (F):
[Csillapító lánc kapacitása (F)].
A leállító áram Ii (A):
[Megtartási érték (A)]. A paramétert a kifinomult tirisztor-modell határozza meg.
Időzítés Tq (s):
[Shutdown time (s)]. A paramétert a kifinomult tirisztor-modell határozza meg.
A blokk kimeneti portján, amit m jelöli, egy két elemű Simulink jel vektor jön létre. Az első elem a tirisztor anódáram, a második pedig a tirisztor anód-katód feszültsége.
Az 1. ábrán. Az 1.50. Ábra aktív induktív terhelésen működő félhullámú egyenirányító által vezérelt modell vázlatos diagramja. A tirisztor-vezérlő impulzusokat az impulzus-generátoregység generálja, és a tirisztor-vezérlési szöget a generátor fázis késleltetési ideje (fázis késleltetése) határozza meg.
Teljesen vezérelt tirisztor
Modellek teljesen vezérelt tirisztor.
A teljesen vezérelt tirisztor modellje egy soros csatlakoztatású Ron ellenállásból áll. induktivitás Lon. állandó feszültségforrás Vf és SW kapcsoló (1.51. ábra). A logikai blokk vezérli a kulcs működését. A pozitív feszültség a tirisztor (Vak - Vf) és a jelenléte a pozitív jel a vezérlő elektród (g) következik be, és a kulcs-áramkör a készüléken keresztül elkezd folyni aktuális. A készülék kikapcsolásához elegendő a vezérlőjel nullára csökkentése. A GTO tirisztor kikapcsolása akkor is megtörténik, amikor az anódáram nulla irányba süllyed, a vezérlőjel jelenléte ellenére.
A teljesen vezérelt tirisztor-modell statikus volt-amper jellemzõi a be- és kikapcsolt állapotokhoz a 3. ábrán láthatók. 1.52.
A maga tirisztorral párhuzamos modellben egy sor RC áramkör működik, amely csillapítási funkciókat valósít meg.
A modell figyelembe veszi a tirisztor véges kikapcsolási idejét is. A leállítási folyamat van osztva két részre (ábra. 1,53), és az jellemzi, illetve lefutási idő (Tf), amelyben az anód áram csökken, hogy 0,1 az aktuális időpontjában leállítás (Imax), és az idő a meghúzási (Tt), amelynél az anód aktuális csökken nulla.
Paraméterbeállító ablak:
Ellenállás Ron (Ohm):
[Ellenállás a bekapcsolt állapotban (Ohm)],
Induktivitás Lon (H):
[Induktivitás bekapcsolt állapotban (HH)].
Előremenő feszültség Uf (V):
[Feszültségcsökkenés előrefelé (V)].
Jelenlegi 10% -os leesési idő Tf (s):
[Az aktuális bomlás ideje az áramerősség 0,1-es szintjéig a leállítás (ok) pillanatában].
Jelenlegi repedési idő Tt (s):
[Meghúzási idő (k)]. Az az idő, amikor az áram nulla értékre csökken a jelenlegi 0,1-es szintről a leállás idején.
Kezdeti áram Ic (A):
[Kezdeti áramérték (A)]. Ha a paraméter nulla értékű, a szimuláció akkor kezdődik, amikor a műszer zárt. Ha a paraméter pozitív értékre van állítva, a szimuláció akkor indul el, amikor a készülék nyitva van.
Lökésállóság Rs (Ohm):
[Csillapítási áramkör ellenállása (Ohm)].
Csubber kapacitás Cs (F):
[Csillapító lánc kapacitása (F)].
Az m-vel jelölt blokk kimeneti portján egy két elemű Simulink-vektor jön létre. Az első elem a tirisztor anódáram, a második pedig a tirisztor anód-katód feszültsége.
Az 1. ábrán. Az 1.54. Ábra a modell, az impulzus feszültségszabályozó diagramja. Az ilyen szabályozó terhelésénél a feszültség átlagos értékének értéke a vezérlőimpulzusok üzemelési ciklusától függ. Az ábra a terhelés feszültség- és áram görbéit is mutatja.
Bipoláris IGBT tranzisztor
Bipoláris tranzisztort szimulál egy elszigetelt kapuval.
A tranzisztor IGBT-modellje soros csatlakoztatású Ron ellenállásból áll. induktivitás Lon. állandó feszültségforrás Vf és SW kapcsoló (1.55. ábra). A logikai blokk vezérli a kulcs működését. Bekapcsolása akkor történik, ha a kollektor-emitter feszültség pozitív és nagyobb, mint a VF és a pozitív jel (g> 0) szállított a tranzisztor kapu. A készülék kikapcsolása akkor következik be, amikor a kapuján levő jel nulla értékre csökken (g = 0). Amikor a kollektor-emitter feszültség negatív, a tranzisztor kikapcsolt állapotban van.
Az IGBT tranzisztor modelljének statikus áramfeszültség-jellemzői a be- és kikapcsolási állapotokra a 3. ábrán láthatók. 1.56.
A modellben, párhuzamosan a készülékkel, egy szekvenciális RC áramkör valósul meg, amely csillapítási funkciókat valósít meg.
A modell figyelembe veszi a tranzisztor végleges kikapcsolási idejét is. A leállítási folyamat van osztva két részre (ábra. 1,57), és az jellemzi, illetve lefutási idő (Tf), ahol a kollektor-emitter áram csökken, hogy 0,1 az aktuális időpontjában leállítás (Imax), és az idő a meghúzási (Tt), amelynél az áram csökken nullára.
Paraméterbeállító ablak:
Ellenállás Ron (Ohm):
[Ellenállás a bekapcsolt állapotban (Ohm)],
Induktivitás Lon (H):
[Induktivitás bekapcsolt állapotban (HH)].
Előremenő feszültség Vf (V):
[Feszültségcsökkenés előrefelé (V)].
Jelenlegi 10% -os leesési idő Tf (s):
[Az aktuális bomlás ideje az áramerősség 0,1-es szintjéig a leállítás (ok) pillanatában].
Jelenlegi repedési idő Tt (s):
[Meghúzási idő (k)]. Az az idő, amikor az áram nulla értékre csökken a jelenlegi 0,1-es szintről a leállás idején.
Kezdeti áram Ic (A):
[Kezdeti áramérték (A)]. Ha a paraméter nulla értékű, a szimuláció akkor kezdődik, amikor a műszer zárt. Ha a paraméter pozitív értékre van állítva, a szimuláció akkor indul el, amikor a készülék nyitva van.
Lökésállóság Rs (Ohm):
[Csillapítási áramkör ellenállása (Ohm)].
Csubber kapacitás Cs (F):
[Csillapító lánc kapacitása (F)].
Az m-vel jelölt blokk kimeneti portján egy két elemű Simulink-vektor jön létre. Az első elem a tranzisztor kollektor-emitter kondenzátor, a második a tranzisztor kollektor-emitter feszültsége.
Az 1. ábrán. Az 1.58. Ábra egy nem reverzíbilis impulzusszélességű DC-DC átalakító modelljének vázlatos diagramja, amely a tranzisztorral párhuzamosan kapcsolja a terhelést. Az ábrán az aktív kapacitív terhelés feszültség- és áram görbéi is láthatók.
Modellezi az univerzális hídot.
A modell lehetővé teszi, hogy válassza ki a számot a híd karok (1-3), a forma félvezető eszközök (diódák, tranzisztorok és közös kulcsokat és egy teljesen szabályozott tirisztorok, IGBT és MOSFET tranzisztorok, szabadonfutó diódák vannak söntöli). A modellben kiválaszthatja az A, B és C bilincsek (bemenetek vagy kimenetek) típusát is. Az 1. ábrán. 165 példában a bemeneti terminálok mindkét változatához a háromfázisú tirisztoros hídköröket mutatják be.
Paraméterbeállító ablak:
Hídkarok száma:
[A hídvállak száma]. A listából kiválasztva: 1, 2 vagy 3.
[Port konfiguráció]. A paraméter határozza meg, hogy melyik portblokk fog bemeneti és mely terminálok fognak kimenni.
A paraméter értéke a listából választható ki:
- ABC bemeneti csatlakozóként - A, B és C bilincsek bemenetek,
- ABC kimeneti csatlakozóként - A, B és C bilincsek kimenetek.
Lökésállóság Rs (Ohm):
[Csillapítási áramkör ellenállása (Ohm)].
Csubber kapacitás Cs (F):
[Csillapító lánc kapacitása (F)].
Teljesítmény Elektronikus eszköz:
[A híd félvezető eszközeinek típusa]. A paraméter értéke a listából választható ki:
- A diódák diódák,
- A tirisztorok tirisztorok,
- A GTO / diódák teljesen szabályozható tirisztorok, fordított diódákkal,
- MOSFET / diódák - MOSFET-tranzisztorok, fordított diódákkal,
- IGBT / Diódák - IGBT-tranzisztorok, fordított diódákkal,
- Ideális kapcsolók ideális kulcsok.
[Mérhető változók]. A paraméter lehetővé teszi, hogy kiválassza a Multiméter blokkra átvitt változókat, olyan változókat, amelyek a Scope blokk segítségével láthatók. A paraméterek értékei a listából választhatók ki:
- Nincs - nincsenek megjeleníthető változók,
- Eszközfeszültségek - feszültség a félvezető eszközökön,
- Eszközáramok - félvezető eszközök áramai,
- UAB UBC UCA UDC feszültség - feszültség a híd terminálokon.
- Minden feszültség és áram - a híd összes feszültsége és áramai.
A Multiméter blokkban megjelenített jelek címkével vannak ellátva:
- Usw1, Usw2, Usw3, Usw4, Usw5, Usw6 - a kulcsok feszültsége,
- Isw1, Isw2, Isw3, Isw4, Isw5, Isw6 - kulcsfolyamok,
- Uab, Ubc, Uca, Udc - a feszültség a híd terminálokon.
A fenti paraméterek mellett a kiválasztott félvezető eszközök paraméterei a párbeszédpanelen is beállíthatók.
Az 1. ábrán. Az 1.66. Ábra egy aktív induktív terhelésen működő háromfázisú tirisztoros egyenirányító áramkörét mutatja. Egy 0,06 másodperces pontnál az egyenirányító inverz üzemmódba kerül. A grafikonok világosan mutatják, hogy az egyenirányító kimeneti feszültsége egyszerre változik.
Az 1. ábrán. Az 1.67. Ábrán egyfázisú frekvenciaváltó áramköre látható az inverz diódákkal leeresztett IGBT-tranzisztorokon. A frekvenciaváltó terhelése rezonáns, ami megmagyarázza a benne lévő áram szinuszos jellegét.
