1. Графический интерфейс пользователя

На рис. 1 приведена пиктограмма графического интерфейса пользователя Powergui. Блок обеспечивает решение следующих задач:

- расчёт схем векторным методом;

- расчёт установившегося режима;

- дискретизация модели;

- задание начальных условий;

- инициализация трёхфазных схем, содержащих электрические машины;

- анализ схем с помощью Simulink LTI-Viewer;

- определение полного сопротивления цепи;

- гармонический анализ токов и напряжений;

- создание отчёта;

- создание файла с характеристикой намагничивания сердечника;

- определение параметров линии электропередачи.

Рис. 1. Пиктограмма блока Powergui

Двойным щелчком мышки по пиктограмме открывается рабочее окно блока (рис. 2), с помощью которого устанавливается режим работы модели.

Любое моделирование в рамках SimPowerSystems Simulink начинается с переноса на рабочий стол моделирования блока Powergui.

2. Модели нагрузок

В библиотеке SimPowerSystems Simulink имеются различные модели электрических цепей, которые могут быть использованы в качестве нагрузок. Например, последовательное соединение RLC элементов (рис. 3).

Для установки параметров элементов необходимо навести курсор на пиктограмму и двойным щелчком мыши открыть соответствующее окно (рис. 4).

Рис. 2. Рабочее окно блока Powergui

Рис. 3. Пиктограмма нагрузки

С помощью окна можно выбрать необходимое сочетание элементов, их параметры, начальные значения тока в индуктивности и напряжения на конденсаторе, измеряемые параметры, которые подаются в блок Multimeter.

Аналогичным образом используется параллельное соединение RLC элементов (рис. 5).

Рис. 4. Рабочее окно нагрузки

Рис. 5. Пиктограмма нагрузки

Рис. 6. Пиктограммы нагрузок

Рис. 7. Рабочее окно нагрузки

Для установки параметров элементов необходимо навести курсор на пиктограмму и двойным щелчком мыши открыть соответствующее окно, которое аналогично окну, приведённому на рис. 6.

В случае, если параметры элементов определяются мощностью цепи при номинальном напряжении и частоте источника, используется последовательная и параллельная RLC-нагрузка (рис. 6).

Параметры элементов задаются с помощью окна (рис. 7).

Рис. 8. Пиктограммы трёхфазных нагрузок

В библиотеке SimPowerSystems Simulink есть аналогичные модели цепей, которые можно использовать в качестве трёхфазных нагрузок. Пиктограммы моделей приведены на рис. 8. Во всех случаях нагрузка является симметричной. Параметры нагрузки устанавливаются с помощью соответствующих окон. На рис. 9 приведено окно для выбора параметров последовательной трёхфазной цепи, а на рис. 10 приведено окно для выбора параметров параллельной трёхфазной нагрузки. В последних двух случаях можно выбрать схему нагрузки.

Рис. 9. Рабочее окно трёхфазной нагрузки

Рис. 10. Рабочее окно трёхфазной нагрузки

3. Модели источников электрической энергии

В библиотеке SimPowerSystems Simulink имеются различные модели источников, например, модели идеальных источников гармонического тока и напряжения, пиктограммы которых приведены на рис. 11.

Рис. 11. Пиктограммы источников

Рис. 12. Рабочее окно источника

Параметры источников задаются с помощью соответствующих окон. На рис. 12 приведено окно задания параметров источника напряжения. Шаг дискретизации (Sample time) задаётся в дискретных моделях. Параметры источника тока задаются аналогичным образом.

На рис. 13 приведены пиктограммы управляемых источников.

Рис. 13. Пиктограммы управляемых источников

Источники могут быть инициализированы как источники постоянного тока или напряжения, так и как источники гармонического тока или напряжения. На рис. 14 приведено окно установки параметров управляемого источника напряжения, где источник инициализирован как источник гармонического напряжения. При моделировании установившегося режима начальное значение управляющего сигнала должно соответствовать начальным значениям параметров источника.

На рис. 15 приведены пиктограммы моделей реального трёхфазного источника напряжения и идеального программируемого трёхфазного источника напряжения. Параметры реального трёхфазного источника задаются с помощью окна, приведённого на рис. 16. Задаются действующее значение линейного напряжения, начальная фаза напряжения в фазе А, частота напряжений, одно из разновидностей соединения фаз треугольником, сопротивление и индуктивность внутреннего сопротивления фаз источника непосредственно или через параметры короткого замыкания.

Модель программируемого трёхфазного источника вырабатывает трёхфазную систему напряжений прямой последовательности с программируемыми во времени изменениями амплитуды, фазы, частоты и гармонического состава напряжений. Установка программируемых параметров производится с помощью соответствующего окна.

Кроме этого в библиотеке есть модели реальной батареи и идеального источника постоянного напряжения (рис. 17).

Рис. 14. Рабочее окно управляемого источника

Рис.15. Пиктограммы трёхфазных источников

Рис. 16. Рабочее окно трёхфазного источника

Рис. 17. Пиктограммы источников