Описание виртуальной лабораторной установки

Виртуальная лабораторная установка для исследований по п. 3.1 показана на рис. 6.3.1.

Она содержит:

· Источник синусоидального напряжения (220V, 50Hz);

· трансформатор (Linear Transformer) ;

· Активно-индуктивную нагрузку c  противо-э.д.с. (R,L), (E);

· Обратный диод (Diode);

· Измерители мгновенных токов в источнике питания (I1) и нагрузке (I Load);

· Измеритель мгновенного напряжения на нагрузке (ULoad);

· Блок для измерения гармонических составляющих тока питания (Fourier I1) и тока тиристора (Fourier TO);

· Блок для измерения гармонических составляющих тока нагрузки (Fourier IO) и аналогичный блок для измерения гармонических составляющих напряжения на нагрузке (Fourier UO);

Рис. 6.3.1. Модель однофазного управляемого выпрямителя

· Блок для измерения действующего тока тиристора (RMS TO);

· Блок для наблюдения (измерения) мгновенных значений тока в цепи питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке (Scope);

· Блок для наблюдения (измерения) мгновенных значений величин, которые выбраны в поле Measurement соответствующих блоков (Multimeter);

· Блок для измерения амплитудного значения тока первой гармоники и его фазы в цепи питания (Display1) и блок для измерения средних значений тока и напряжения на нагрузке (Display).

· блок для измерения среднего и действующего значения тока и тиристора (Display2).

· Однофазный тиристорный мост (Universal Bridge);

· Блок To Workspace, предназначенный для передачи исследуемого сигнала в рабочее прострнство Matlab с последующей обработкой пакетом расширения Singal Processing Toolbox для исследования гармонического спектра тока потребления.

Все перечисленные блоки (кроме двух последних) и их параметры повторяют те, которые были рассмотрены в лабораторной работе №1.

Параметры тиристорного моста показаны на рис. 6.3.2.

Рис. 6.3.2. Окно настройки управляемого выпрямителя

Модель блока управления (Contol System) показана на рис. 6.3.3.

Этот блок уже был подробно описан ранее в гл. 3 (п. 3.3, рис. 3.8). На вход In 1 блока поступает синхронизирующий сигнал от сети и сигнал задания угла управления (вход In 2).

Рис. 6.3.3. Модель блока управления

Блок To Workspace предназначен для передачи исследуемого сигнала в рабочее пространство MatLab с последующей обработкой пакетом расширения Signal Processing Toolbox для исследования гармонического спектра тока потребления. Окно настройки параметров блока показана на рис. 6.3.4.

В первое поле окна настройки введено название переменной, под которой измеренный вектор будет фигурировать в рабочем пространстве. Во втором поле определена длина вектора (количество записанных значений иследуемой переменной). Длина вектора должна быть связана как с частотой (периодом) исследуемого сигнала, так и с временем поля Sample time. Частота исследуемого сигнала в рассматриваемом случае равна 50 Гц (период 0,02с). При времени считывания сигнала 2е-4 на периоде считывается 100 точек. Из этого следует, что в рабочую область при длине вектора 200 будут записаны два последних периода исследуемого сигнала. Следует подчеркнуть, что для получения спектра необходимо записывать в рабочую область не менее двух периодов. Следует также подчеркнуть, что время в поле Sample time должно быть сонласовано с шагом моделирования в окне параметров моделирования (рис. 6.3.5). Формат вектора устанавливается в нижнем поле окн (см. гл. 1).

Рис. 6.3.4. Окно настройки параметров блока To Workspace