Измеритель полного сопротивления Impedance Measurement




Пиктограмма измерителя полного сопротивления:

 

 

Назначение – выполняет измерение зависимости модуля и аргумента полного комплексного сопротивления (импеданса) участка электрической цепи в функции частоты.

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 между двумя фазами значение параметра можно установить равным 0,5. В результате будет получено значение полного сопротивления только одной фазы.

Для отображения зависимости импеданса от частоты необходимо установить в модели блок “Powergui”, при этом запускать процесс моделирования (simulation) не требуется. Открыв окно диалога блока “Powergui”, следует нажать кнопку “Impedance vs Frequency Measurement” 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.

Приведем примеры использования блока “Impedance Measurement”.

Пример 1. Пусть имеется блок линейного трансформатора “Linear Transformer” с заданными значениями параметров приведенной схемы замещения. Определим с помощью блока “Impedance Measurement” абсолютные значения сопротивлений и индуктивностей рассеяния обмоток данного трансформатора. Эти параметры находятся из опыта короткого замыкания, поэтому закоротим вторичную цепь трансформатора саму на себя, для чего используем соединитель “Bus Bar (thin vert)” из библиотеки “SimPowerSystems\Connectors\”.

Добавим в модель блоки “Impedance Measurement” и “Powergui”. Для соединения входов блока “Impedance Measurement” и входов первичной обмотки трансформатора используем блоки “Bus Bar (thin horiz)”. Так как цепь содержит индуктивность, шунтируем блок “Impedance Measurement” резистором сопротивлением 1e5, как рекомендовано выше. Для исключения влияния на расчет цепи намагничивания зададим Rm = 1e5, Lm = inf (рис. 3.20).

 

 

Рис. 3.20. Пример использования блока “Impedance Measurement” для измерения полного сопротивления трансформатора с первичной стороны.

Открыв окно диалога блока “Powergui” двойным щелчком ЛКМ, следует нажать кнопку “Impedance vs Frequency Measurement”. В открывшемся окне, после каждого нового выбора настроек вывода зависимости модуля и аргумента импеданса, нажимаем кнопку “Display”.

В диапазоне сверхнизких частот (близких к нулю), т.е. на постоянном токе, полное комплексное сопротивление цепи равно его резистивной составляющей (рис. 3.21, а). Получим 76,67 (Ом) и, согласно (1.4), 38,34 (Ом).

Выведем также зависимости импеданса в диапазоне частот (рис. 3.21, б).

Для определения следует выбрать частоту 50 Гц, так как величина частотнозависимая. Для более точного определения модуля и аргумента на конкретной частоте следует задать “узкий” диапазон частот (в ее области). Например, для частоты 50 Гц задаем в графе “Range [Hz]” - [49.9:0.001:50.1], получим = 84,05 (Ом) и 24,17º:

 

,

 

34,42 (Ом),

 

17,21 (Ом).

Рис. 3.21. Окно вывода зависимостей модуля и аргумента импеданса (с первичной стороны) в функции частоты: на постоянном токе (а) и в заданном диапазоне частот (б).

Аналогично, закоротив первичную цепь трансформатора, подключив блок “Impedance Measurement” к зажимам вторичной обмотки и выполнив необходимые измерения, получим: = 3,5 (Ом), = 1,57 (Ом). Согласно (1.4):

 

1,75 (Ом), 0,785 (Ом).

 

Если заданы приведенные параметры цепи намагничивания, то их следует занести в параметры модели трансформатора, а абсолютные значения определяются блоком “Impedance Measurement” с первичной стороны в опыте холостого хода для вторичной стороны.

Пример 2. Построим зависимости модуля и аргумента импеданса в функции частоты для схемы замещения реального ЭК серии HP3 (Hitachi AIC) на рабочее напряжение = 160 (В) и емкостью С = 470 (мкФ). Данные ЭК (см. рис. 2.24): = 0,305 (Ом), = 6 (нГн). Так как цепь содержит индуктивность (рис. 3.22), шунтируем блок “Impedance Measurement” резистором сопротивлением 1e5, как рекомендовано выше.

Рис. 3.22. Модель реального ЭК серии HP3 (Hitachi AIC) с блоком “Impedance Measurement”.

 

Определим резонансную частоту конденсатора согласно (1.12):

 

94,8 кГц.

 

При построении зависимости модуля и аргумента импеданса в функции частоты имеет смысл задать диапазон – 0 ÷ 10 МГц (рис. 3.23).

 

Рис. 3.23. Зависимости модуля и аргумента импеданса в функции частоты

для ЭК серии HP3 (Hitachi AIC).

 

Для сравнения выберем ЭК серии HCG7 (Hitachi AIC) со следующими параметрами: = 160 В, С = 15 000 (мкФ), = 0,011 (Ом), = 50 (нГн). Занесем данные этого ЭК в модель, приведенную на рисунке 3.22. Определим резонансную частоту конденсатора согласно (1.12):

 

5,8 кГц.

 

При построении зависимости модуля и аргумента импеданса в функции частоты имеет смысл задать диапазон – 0 ÷ 1 МГц (рис. 3.24).

Рис. 3.24. Зависимости модуля и аргумента импеданса в функции частоты

для ЭК серии HCG7 (Hitachi AIC).



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: