В оглавление\ К следующему разделу \ К предыдущему разделу

1. Библиотека блоков SimPowerSystems

1.4 Measurements - измерительные и контрольные устройства

Пиктограмма:

Назначение:

Выполняет измерение мгновенного значения тока, протекающего через соединительную линию (провод). Выходным сигналом блока является обычный сигнал Simulink, который может использоваться любым Simulink-блоком.

Окно задания параметров:

Параметры блока:

Output signal:

[Выходной сигнал]. Вид выходного сигнала блока. Выбор значения параметра возможен только, если с помощью блока Powergui установлен режим расчета на переменном токе (Phasor simulation). В этом случае значение параметра выбирается из списка:

• Magnitude - Амплитуда (скалярный сигнал).
• Complex - Комлексный сигнал.
• Real-Imag - Вектор, состоящий из двух элементов - действительная и мнимая составляющие сигнала.
• Magnitude-Angle - Вектор, состоящий из двух элементов - амплитуда и аргумент сигнала.

Пример:

На рис. 1.15 показана схема в которой блок Current Measurement используется для измерения тока в последовательном колебательном контуре. Simulink-сигнал формируемый данным блоком используется затем для отображения тока на осциллографе. Нулевые начальные условия для расчета схемы задаются с помощью блока Powergui.



Рис. 1.15

Скачать пример (Current_Measurement_1.zip)

Voltage Measurement

Измеритель напряжения

Пиктограмма:



Назначение:

Выполняет измерение мгновенного значения напряжения между двумя узлами схемы. Выходным сигналом блока является обычный сигнал Simulink, который может использоваться любым Simulink-блоком.

Окно задания параметров:



Параметры блока:

Output signal:

[Выходной сигнал]. Вид выходного сигнала блока. Выбор значения параметра возможен только, если с помощью блока Powergui установлен режим расчета на переменном токе (Phasor simulation). В этом случае значение параметра выбирается из списка:

• Magnitude - Амплитуда (скалярный сигнал).
• Complex - Комлексный сигнал.
• Real-Imag - Вектор, состоящий из двух элементов - действительная и мнимая составляющие сигнала.
• Magnitude-Angle - Вектор, состоящий из двух элементов - амплитуда и аргумент сигнала.

Пример:

На рис. 1.16 показана схема в которой блок Voltage Measurement используется для измерения напряжения на конденсаторе последовательного колебательного контура. Simulink-сигнал формируемый данным блоком используется затем для отображения напряжения на осциллографе. Нулевые начальные условия для расчета схемы задаются с помощью блока Powergui.



Рис. 1.16

Скачать пример (Voltage_Measurement_1.zip)

Multimeter

Мультиметр

Пиктограмма:



Назначение:

Выполняет измерение токов и напряжений блоков библиотеки SimPowerSystem для которых в их окне диалога установлен параметр Measurements (измеряемые переменные).

Окно задания параметров:



Параметры блока:

Available Measurements

[Переменные, доступные для измерения]. В данной графе отображаются переменные (токи и напряжения) блоков схемы для которых в их окне диалога установлен параметр Measurements (измеряемые переменные). Обновление списка переменных можно выполнить с помощью клавиши Update.

Selected Measurements

[Измеряемые переменные]. В данной графе указываются переменные, которые будут передаваться на выход блока Multimeter. Для управления списком измеряемых переменных можно использовать следующие клавиши:

• >> - Добавить выделенную переменную в список измеряемых.
• Up - Передвинуть вверх выделенную переменную в список измеряемых.
• Down - Передвинуть вниз выделенную переменную в список измеряемых.
• Remove -Удалить выделенную переменную из списка измеряемых.
• + / - - Изменить знак выделенной переменной.

Output signal:

[Выходной сигнал]. Вид выходного сигнала блока. Выбор значения параметра возможен только, если с помощью блока Powergui установлен режим расчета на переменном токе (Phasor simulation). В этом случае значение параметра выбирается из списка:

• Magnitude - Амплитуда (скалярный сигнал).
• Complex - Комлексный сигнал.
• Real-Imag - Вектор, состоящий из двух элементов - действительная и мнимая составляющие сигнала.
• Magnitude-Angle - Вектор, состоящий из двух элементов - амплитуда и аргумент сигнала.

Блок может использоваться для измерения напряжений и токов вместо обычных измерителей - Current Measurement и Voltage Measurement. Список блоков, в окне параметров которых имеется графа Measurements, приведен в таблице 1.6.

Таблица 1.6

№	Название блока
1	AC Current Source Parallel RLC Branch
2	AC Voltage Source Parallel RLC Load
3	Controlled Current Source PI Section Line
4	Controlled Voltage Source Saturable Transformer
5	DC Voltage Source Series RLC Branch
6	Breaker Series RLC Load
7	Distributed Parameter Line Surge Arrester
8	Linear Transformer Three-Phase Transformer (Two and Three Windings)
9	Mutual Inductance
10	Universal Bridge

Выходным сигналом блока является вектор сигналов измеряемых переменных.

Пример:

На рис. 1.17 показана схема однофазного мостового выпрямителя, работающего на активно-индуктивную нагрузку. С помощью блока Multimeter измеряются напряжение и ток одного из вентилей, напряжение на нагрузке и ток нагрузки.



Рис. 1.17

Скачать пример (Multimeter_1.zip)

Three - Phase V - I Measurement

Трехфазный измеритель

Пиктограмма:



Назначение:

Выполняет измерение токов и напряжений в трехфазных цепях.

Окно задания параметров:



Параметры блока:

Voltage Measurement:

[Измерение напряжений]. В данной графе производится выбор измеряемого напряжения:

• no - Напряжения не измеряются.
• phase-to-ground - Измерение фазного напряжения.
• phase-to-phase - Измерение линейного напряжения.

Use a label:

[Использовать метку]. При установке флажка сигнал будет передаваться к блоку From. Параметр Goto tag блока From должен соответствовать имени метки, заданной в графе Signal label.

Signal label:

[Метка сигнала].

Voltages in p.u.:

[Измерение напряжений в относительных единицах]. При установке флажка измеренные напряжения будут преобразованы в соответствии со следующим выражением:

,

где U_б - базисное напряжение, задаваемое в графе Base voltage.

Base voltage (Vrms phase-phase):

[Базисное напряжение (действующее значение линейного напряжения)].

Current measurement

[Измерение токов]. В данной графе производится выбор измерения токов:

• no -Токи не измеряются.
• yes - Токи измеряются.

Use a label

[Использовать метку]. При установке флажка сигнал будет передаваться к блоку From. Параметр Goto tag блока From должен соответствовать имени метки, заданной в графе Signal label.

Signal label:

[Метка сигнала].

Currents in p.u.:

[Измерение токов в относительных единицах]. При установке флажка измеренные токи будут преобразованы в соответствии со следующим выражением:

,

где P_б - базисная мощность, задаваемая в графе Base power.

Base power (VA 3 phase)

[Базисная мощность].

Output signal:

[Выходной сигнал]. Вид выходного сигнала блока. Выбор значения параметра возможен только, если с помощью блока Powergui установлен режим расчета на переменном токе (Phasor simulation). В этом случае значение параметра выбирается из списка:

• Magnitude - Амплитуда (скалярный сигнал).
• Complex - Комлексный сигнал.
• Real-Imag - Вектор, состоящий из двух элементов - действительная и мнимая составляющие сигнала.
• Magnitude-Angle - Вектор, состоящий из двух элементов - амплитуда и аргумент сигнала.

Выходными сигналами блока являются векторы сигналов измеряемых переменных.

Пример:

На рис. 1.18 показана схема включения трехфазного источника напряжения на активно-индуктивную нагрузку.

С помощью блока Three - Phase V - I Measurement измеряются фазные токи и напряжения нагрузки.

напряжение и ток одного из вентилей, напряжение на нагрузке и ток нагрузки.



Рис. 1.18

Скачать пример (Three_Phase_V_I_Measurement_1.zip)

Impedance Measurement

Измеритель полного сопротивления

Пиктограмма:



Назначение:

Выполняет измерение зависимости полного сопротивления (импеданса) участка электрической цепи от частоты.

Окно задания параметров:



Параметры блока:

Multiplication factor:

[Масштабный коэффициент]. Значение параметра отличающееся от 1 может использоваться для соответствующего увеличения или уменьшения измеряемого значения. Например, при измерении полного сопротивления в между двумя фазами значение параметра можно установить равным 0.5. В результате будет получено значение полного сопротивления только для одной фазы.

Для отображения зависимости импеданса от частоты необходимо установить на схему блок Powergui. Открыв окно диалога блока, следует нажать кнопку Impedance vs Frequency Measurements и, в новом открывшемся окне нажать кнопку Display. В итоге, в окне будут отображены зависимости модуля и аргумента полного сопротивления от частоты.

При использовании измерителя полного сопротивления следует иметь в виду, что этот блок выполнен на основе источника тока и не может быть включен последовательно с индуктивными элементами. Для устранения этого ограничения следует шунтировать блок резистором с достаточно большим сопротивлением. Величину сопротивления следует выбирать такой, чтобы свойства схемы значительно не изменялись.

Пример:

На рис. 1.19 показана схема подключения блока Impedance vs Frequency Measurements к последовательному колебательному контуру для измерения его полного сопротивления. Там же показано окно блока Powergui с графиками.



Рис. 1.18

Скачать пример (Impedance_Measurement_1.zip)

В оглавление\ К следующему разделу \ К предыдущему разделу