Electrical Sources – источники электрической энергии

Пиктограмма (рисунок 2.3).

Назначение: в ырабатывает постоянное по уровню напряжение.
Окно задания параметров (рисунок 2.2):

Параметры блока:

- Amplitude (V):

Рисунок 2.1

Рисунок 2.2

[Амплитуда (В)]. Задает величину выходного напряжения источника.

- Measurments:

[Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать, передаваемые в блок Multimeter, переменные, которые затем можно увидеть с помощью блока Scope. Значения параметра выбираются из списка:

- None – нет переменных для отображения,

- Voltage – выходное напряжение источника.

Блок является идеальным источником напряжения, т.е. его собственное сопротивление равно нулю.

Пример: н а рисунке 2.3 показан пример включения активно-индуктивной нагрузки на постоянное напряжение. Подключение источника к нагрузке обеспечивается блоком Breaker, который замыкает электрическую цепь по сигналу, вырабатываемому генератором ступенчатого сигнала Step. Измерение тока в цепи выполняется с помощью блока Current Measurement. Полученный измерителем сигнал отображается с помощью блока Scope.

Рисунок 2.3, а

Рисунок 2.3, б

Пример (DC_Voltage_Source_1.zip).

Пиктограмма (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4

Назначение: в ырабатывает синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой.

Окно задания параметров (рисунок 2.5).

Параметры блока:

- Реак amplitude (V):

[Амплитуда]. Амплитуда выходного напряжения источника.

- Phase (deg):

[Фаза (град)]. Начальная фаза.

- Frequency (Hz):

[Частота (Гц)]. Частота источника.

- Sample time:

[Шаг дискретизации]. Параметр задает шаг дискретизации по времени выходного напряжения источника при создании дискретных моделей.

- Measurments:

[Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать, передаваемые в блок Multimeter, переменные, которые затем можно увидеть с помощью блока

Рисунок 2.5

Scope. Значения параметра выбираются из списка:

- None – нет переменных для отображения,

- Voltage – выходное напряжение источника.

Блок является идеальным источником напряжения, т.е. его собственное сопротивление равно нулю.

Пример: н а рисунке 2.6 показана схема, моделирующая подключение активно-индуктивной нагрузки к источнику переменного напряжения. Там же приведен график тока в нагрузке.

Рисунок 2.6, а

Рисунок 2.6, б

Пример (AC_Voltage_Source_1.zip).

Пиктограмма (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7

Назначение: в ырабатывает синусоидальный ток с постоянной амплитудой.

Окно задания параметров (рисунок 2.8).

Параметры блока:

- Реак amplitude (A):

[Амплитуда]. Амплитуда выходного тока источника.

- Phase (deg):

[Фаза (град)]. Начальная фаза.

- Frequency (Hz):

[Частота (Гц)]. Частота источника.

Рисунок 2.8

- Sample time:

[Шаг дискретизации]. Параметр задает шаг дискретизации по времени выходного тока источника при создании дискретных моделей.

- Measurments:

[Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать, передаваемые в блок Multimeter, переменные, которые затем можно увидеть с помощью блока Scope. Значения параметра выбираются из списка:

- None – нет переменных для отображения,

- Current – выходной ток источника.

Блок является идеальным источником тока, т.е. его собственное сопротивление равно бесконечности.

Пример: н а рисунке 2.9 показана схема, моделирующая работу двух источников тока на активную нагрузку.

Рисунок 2.9, а

Рисунок 2.9, б

Источники имеют одинаковую амплитуду тока (3 А), но разную частоту (50 и 60 Гц). Ток в нагрузке является суммой токов этих двух источников.

Пример (AC_Current_Source_1.zip).

Пиктограмма (рисунок 2.10 ).

Рисунок 2.10

Назначение: в ырабатывает напряжение в соответствии с сигналом управления.

Окно задания параметров (рисунок 2.11 ).

Параметры блока:

- Initialize:

[Инициализация]. При установке флажка выполняется инициализация источника с заданными начальными параметрами – амплитудой, фазой и частотой.

- Source type:

[Тип источника]. Тип источника указывается, если требуется инициализация источника. Если инициализация источника не задана, то параметр недоступен. Значение параметра выбирается из списка:

- AC – источник переменного напряжения,

- DC – источник постоянного напряжения.

Рисунок 2.11

- Initial amplitude (V):

[Начальная амплитуда (В)]. Начальное значение выходного напряжения источника. Параметр доступен, если задана инициализация источника.

- Phase (deg):

[Начальная фаза (град)]. Начальная фаза. Параметр доступен, источник инициализируется как источник переменного напряжения.

- Initial frequency (Hz):

[Начальная частота (Гц)]. Начальная частота источника. Параметр доступен, источник инициализируется как источник переменного напряжения.

- Measurements:

[Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать, передаваемые в блок Multimeter, переменные, которые затем можно увидеть с помощью блока Scope. Значения параметра выбираются из списка:

- None – нет переменных для отображения,

- Voltage – выходное напряжение источника.

Блок является идеальным источником напряжения, т.е. его собственное сопротивление равно нулю.

Пример: н а рисунке 2.12 показана схема с использованием управляемого источника напряжения, формирующего по сигналу управления прямоугольное напряжение на нагрузке.

Рисунок 2.12

Пример (control_voltage_source_1.zip).

Пиктограмма (рисунок 2.13 ).

Рисунок 2.13

Назначение: в ырабатывает ток в соответствии с сигналом управления.

Окно задания параметров (рисунок 2.14 ).

Рисунок 2.14

Параметры блока:

- Initialize:

[Инициализация]. При установке флажка выполняется инициализация источника с заданными начальными параметрами – амплитудой, фазой и частотой.

- Source type:

[Тип источника]. Тип источника указывается, если требуется инициализация источника. Если инициализация источника не задана, то параметр недоступен. Значение параметра выбирается из списка:

- AC – источник переменного тока,

- DC – источник постоянного тока.

- Initial amplitude (A):

[Начальная амплитуда (A)]. Начальное значение выходного тока f источника. Параметр доступен, если задана инициализация источника.

- Phase (deg):

[Начальная фаза (град)]. Начальная фаза. Параметр доступен, источник инициализируется как источник переменного тока.

- Initial frequency (Hz):

[Начальная частота (Гц)]. Начальная частота источника. Параметр доступен, источник инициализируется как источник переменного тока.

- Measurements:

[Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать, передаваемые в блок Multimeter, переменные, которые затем можно увидеть с помощью блока Scope. Значения параметра выбираются из списка:

- None – нет переменных для отображения,

- Current – выходной ток источника.

Блок является идеальным источником тока, т.е. его собственное сопротивление равно бесконечности.

Пример: н а рисунке 2.15 показана схема с использованием управляемого источника тока, формирующего в нагрузке серии синусоидальных импульсов тока.

Пример (Control_Current_Source_1.zip).

Пиктограмма (рисунок 2.16).

Назначение: вырабатывает трехфазную систему напряжений.

Окно задания параметров (рисунок 2.17).

Рисунок 2.15

Параметры блока:

- Phase-to-phase rms voltage (V):

[Действующее значение линейного напряжения].

Рисунок 2.16

- Phase angle of phase A (deg):

[Начальная фаза напряжения в фазе А (град)].

- Frequency (Hz):

[Частота (Гц)]. Частота источника.

- Internal connection:

[Соединение фаз источника]. Значение параметра выбирается из списка:

- Y – звезда,

- Yn – звезда с нулевым проводом,

- Yg – звезда с заземленной нейтралью.

- Specify impedance using short-circuit level:

[Задать собственное полное сопротивление источника, используя параметры короткого замыкания]. При установке данного параметра в окне диалога появляются дополнительные графы для ввода параметров короткого замыкания источника.

- Source resistance (Ohms):

[Собственное сопротивление источника (Ом)].

- Source inductance (H):

[Собственная индуктивность источника (Гн)].

- 3-Phase short-circuit level at base voltage (VA):

[Мощность короткого замыкания при базовом значении напряжения].

- Base voltage (Vrms ph-ph):

[Действующее значение линейного базового напряжения]. Величина базового линейного напряжения источника, при котором определена мощность короткого замыкания.

- X/R ratio:

[Отношение индуктивного и активного сопротивлений].

При задании импеданса источника через мощность короткого замыкания реактивное сопротивление источника определяется по выражению:

(2.6)

где Q_кз – мощность короткого замыкания,

U_кз – напряжение источника, при котором определена мощность короткого замыкания.

Рисунок 2.17

Активное сопротивление источника находится в соответствии с выражением:

(2.7)

где k – отношение X к R (параметр X/R ratio).

Рисунок 2.18, а

Рисунок 2.18, б

Пример: на рисунке 2.18 показана схема с использованием трехфазного источника напряжения, подключаемого к несимметричной трехфазной нагрузке. Токи в нагрузке измерены с помощью блока Multimetr.

Пример (Three_Phase_Source_1.zip).

Пиктограмма (рисунок 2.19).

Рисунок 2.19

Назначение: вырабатывает трехфазную систему напряжений с программируемыми во времени изменениями амплитуды, фазы, частоты, а также гармонического состава.

Окно задания параметров (рисунок 2.20).

Параметры блока:

- Positive-sequence: [Amplitude (Vrms Ph-Ph) Phase (degrees) Freq. (Hz)] [Прямая последовательность: [Амплитуда Фаза (градусы) Частота (Гц)]]. Параметр задается в виде вектора из трех элементов.

- Time variation of:

[Изменение во времени]. Раскрывающийся список позволяет выбрать параметр источника, который будет изменяться с течением времени. Значение параметра выбирается из списка:

- None – Нет изменяющихся во времени параметров источника,

Рисунок 2.20

- Amplitude – Амплитуда,

- Phase – Фаза,

- Frequency – Частота.

- Type of variation:

[Способ изменения]. Параметр задает вид изменения выбранного параметра источника. Вид изменения выбирается из списка:

- Step – Ступенчатое изменение,

- Ramp – Линейное изменение,

- Modulation – Модуляция,

- Table of time-amplitude pairs – Таблица – 'время-значение'.

- Step magnitude:

[Уровень ступенчатого сигнала]. Задает величину, на которую ступенчато изменяется выбранный параметр. Изменение величины напряжения задается в относительных единицах (о.е.), фазы – в эл. градусах и частоты – в Гц. Например, если выбрано ступенчатое изменение амплитуды сигнала равное 0.5, то это означает, что величина выходного напряжения источника будет увеличена на 0.5 относительно указанного в первой графе значения. Время, в течение которого величина выходного напряжения будет изменена, задается в графе Variation timing.

- Rate of change (value/s):

[Скорость изменения (величина/c)]. Задает скорость изменения параметра источника. Изменение величины напряжения задается в о. е./с, фазы – в эл. градусах/с и частоты – в Гц/с.

- Amplitude of the modulation:

[Амплитуда модуляции]. В данной графе задается амплитуда модуляции параметра источника. Амплитуда модуляции напряжения задается в относительных единицах (о.е.), фазы – в эл. градусах и частоты – в Гц.

- Frequency of the modulation (Hz):

[Частота модуляции (Гц)].

- Variation timing (s): [Start End]

[Время действия изменения [Начало Конец]]. Параметр определяет время начала и время окончания действия изменения выбранного параметра источника. Параметр задается в виде вектора из двух значений (начальное и конечное время).

- Fundamental and/or Harmonic generation

[Наложение прямой обратной или нулевой последовательности и/или высших гармоник].

- A: [Order(n) Amplitude Phase(degrees) Seq(0, 1 or 2)]

[A: [Гармоника (n) Амплитуда Фаза (град) Последовательность (0, 1 или 2)]]. В графе задается вектор параметров генерируемой гармоники напряжения: номер гармоники, амплитуда (в относительных единицах), начальная фаза, последовательность (0 – нулевая, 1 – прямая, 2 – обратная). Результирующее выходное напряжение будет являться суммой напряжений заданных в графе Positive-sequence и в данной графе.

- B: [Order(n) Amplitude Phase(degrees) Seq(0, 1 or 2)].

[В: [Гармоника (n) Амплитуда Фаза (град) Последовательность (0, 1 или 2)]]. Параметр задается аналогично предыдущему.

- Harmonic timing (s): [Start End]

[Время действия гармоники (с) [Начало Конец]]. В графе задается вектор начального и конечного значения времени для генерации гармоник.

Источник является идеальным источником напряжения (его внутреннее сопротивление равно нулю).

Пример: на рисунке 2.21 показана схема с использованием трехфазного программируемого источника напряжения, подключенного к симметричной активной нагрузке. В интервале времени от 0, 02 до 0, 06 с источник дополнительно генерирует третью гармонику напряжения прямой последовательности с амплитудой 0, 5 о.е.

Рисунок 2.2

Пример (Three_Phase_Progr_Source_1.zip).