Модель: CTransformation

Библиотека: base

Имя на уровне решателя: TSIG24

Аннотация: Управяемая трансформаторная связь

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Node1	DOF1	1-й узел (положительный)
2	Node2	DOF1	2-й узел (положительный)
3	Node3	DOF1	3-й узел (положительный)
4	Node4	DOF1	4-й узел (положительный)
5	Control	DOF1	Управляющий узел

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	R	real	Внутреннее сопротивление источника		1.0e-6

Пример использования компонента

Модель управляемой трансформаторной связи (CTransformation)

Элемент динамической системы, предназначенный для масштабирования потенциальных и потоковых величин между двумя связанными контурами цепи, где коэффициент связи динамически задается внешним управляющим сигналом на порт 5. Элемент осуществляет двунаправленное преобразование потенциала и потока без накопления энергии с сохранением баланса мгновенной мощности. Наличие параметра внутреннего сопротивления R учитывает собственные потери и обеспечивает численную устойчивость расчетной схемы.

Начальные данные:

Параметры модели (CTransformation)

R = 1.0e-6 - Внутреннее сопротивление источника

Блок задания константы K

C = 2 - Коэффициент связи (задается внешним сигналом)

Источник электрического потенциала SV

V = 10 - Значение электрического потенциала (входное напряжение первичной цепи)

Вязкость, электрическое сопротивление, гидравлическое сопротивление (MU)

Mu = 0.8 - Коэффициент вязкости, электрического сопротивления, гидравлического сопротивления (проводимость нагрузки)

end = 5 - Время интегрирования

Пример применения управляемой трансформаторной связи:

Первичная сторона (порты 1–2) подключена к источнику электрического потенциала SV с номинальным напряжением \(V_1 = 10\). Вторичная сторона (порты 3–4) нагружена на проводимость MU со значением \(Mu = 0.8\). На управляющий порт (порт 5) подается сигнал с блока Const \(C = 2\), задающий коэффициент трансформации \(K = 2\). Изменение напряжения и силы тока носит взаимно противоположный характер: при \(K > 1\) элемент понижает напряжение и повышает силу тока во вторичной цепи, сохраняя баланс передаваемой мощности.

Напряжение в первичной цепи:

\[U_1 = V = 10\]

Уравнение баланса мощности:

\[U_1 \cdot I_1 = U_2 \cdot I_2\]

Напряжение во вторичной цепи:

\[ \begin{align}\begin{aligned}U_2 = \frac{U_1}{K}\\U_2 = \frac{10}{2} = 5\end{aligned}\end{align} \]

Сила тока во вторичной цепи:

\(R_2 = 1 / Mu\)

\[ \begin{align}\begin{aligned}I_2 = \frac{U_2}{R_2} = U_2 \cdot Mu\\I_2 = 5 \cdot 0.8 = 4\end{aligned}\end{align} \]

Сила тока в первичной цепи:

\[ \begin{align}\begin{aligned}I_1 = \frac{I_2}{K}\\I_1 = \frac{4}{2} = 2\end{aligned}\end{align} \]

Напряжение во вторичной цепи должно быть в \(K\) раз меньше, чем в первичной. Сила тока во вторичной цепи должна быть в \(K\) раз больше, чем в первичной.

Результат моделирования: Графики показаний датчиков напряжений первичной цепи (V1) и вторичной цепи (V2), а также сил тока (I1) и (I2) полностью соответствуют расчетным теоретическим формулам.

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

Графики результатов теста

Рисунок 2 - CTransformation.Check I

Рисунок 2 - CTransformation.Check V