بعد از معجزه متلب در شبیه سازی هارمونیک واندازه گیری آن در متلب ،امروز شبیه سازی تولید هارمونیک را در سیمولینک در یازده دقیقه می بینید.

منبع مورد استفاده در تولید هارمونیک

ابتدا یک منبع سه فاز را برای تولید هارمونیک انتخاب کنیم.در این جلسه قرار است که هارمونیک 5 و 7 را تولید کنم. گفتم هارمونیک پنجم sequence اش 1 است ،و هفتم هم همان 2 بماند و لحظه‌ی شروعش را 5 ثانیه تا 3 ثانیه قرار می‌دهیم.

یک powergui را تا قبل از اینکه فراموش کنیم به سیستم‌ اضافه می‌کنیم. بعد از آن از یک مقاومت می‌توانیم استفاده کنیم به صورت سری در سیستم‌مان.

اگر این را در اینجا متصل کنم.

و مقاومت آن را روی یک قرار دهم..

سپس می‌توانم یک اندازه‌گیر داشته باشم.

همان طور که در جلسه قبل توضیح دادم. این‌ها را متصل می‌کنیم.

و در نهایت یک بار که می‌تواند به صورت load در اینجا قرار بگیرد. این را هم قرار می‌دهم.

Nominal Voltageرا در اینجا برابر 10 کیلو قرار می‌دهم .(10e3)

و بعد هم در اینجا هم Nominal Voltage ام را روی 10000 قرار می‌دهم.

پس از اینکه این کارها انجام شد به توان راکتیو و خازنی هم نیازی نداریم.

فیلتر

یکی از کارهایی که می‌شود انجام داد برای کاهش فیلترهایمان استفاده از فیلتر است برای کاهش هارمونیک ما. بلوک هارمونیک سه فاز را می‌توانیم برای فیلتر کردن از آن استفاده کنیم.

می‌بینید که سه ورودی و یک خروجی دارد ،که من اگر آن را باز کنم می‌بینید که فرکانس‌هایی که قرار است ،فیلتر کند را برای ما نمایش می‌دهد. شما می‌بینید که فرکانس اول Fr1 را برحسب هرتز زده است. چون ما 60 هرتز هستیم ،برای همین این را هم تغییر نمی‌دهیم و روی همان 60 هرتز قرار می‌دهیم و دومین هارمونیکی که برای ما در نظر گرفته است.

ما این‌ها را به 5 و 7 تبدیل می‌کنیم برای اینکه هارمونیک‌هایمان را فیلتر کنیم.

انواع مختلفی را برای فیلتر کردن در نظر گرفته است که هر کدام از این‌ها کاری را انجام می‌دهند.

Single-tuned

Single-tuned به شکلی است که در تصویر زیر می‌بینید، یعنی یک فیلتری است که دارای یک خازن، سلف و یک مقاومت است.

Double-tuned

Double-tuned هم دارای سلف و خازن اول است و اینجا به جای مقاومت دوباره بر اثر تشدید در این خازن و سلف یک بار دیگر فیلتر کردن را برای ما انجام می‌دهد.

High -Pass

High -Passدقیقاً مانند Double-tuned است با این تفاوت که سلف را به صورت سری ندارد.

C-t ype High-pass

C-t ype High-passهم شبیه High-Pass است با این تفاوت که دارای یک خازن اضافی کنار سلف خودش است.

چگونگی استفاده از فیلترها

 ما هر کدام از این‌ها را می‌توانیم انتخاب کنیم من اگر Single-tuned را انتخاب کنم ،فقط می‌توانم یکی از فرکانس‌هایم را حذف کنم، یعنی 5 هرتز را می‌توانم انتخاب کنم. وقتی High-Pass را انتخاب می‌کنم همین طور و C-type High-pass هم همین‌طور. اما Double-tuned دو تا از هارمونیک‌های من را می‌تواند حذف کند و Quality factor هم عددی است ،که با استفاده از این فرمول به دست می‌آید که در تصویر زیر نشان داده شده است.که شما میبینید NX_L تقسیم بر اون میزان مقاومت .

هر چقدر این عدد بالاتر باشد می‌بایست شما از خازن‌های بزرگ‌تری استفاده کنید ،ولی در عوض بیشتر نویز شما یا هارمونیک شما گرفته می‌شود، و یک tread of یا مصالحه‌ای باید بین میزان حذف کردن آن هارمونیک و هزینه‌ای که شما می‌پردازید باشد. چون هر چقدر که این خازن‌ها بزرگ‌تر بگیرید، مجبور هستید که هزینه‌ی بیشتری را بپردازید .و در نتیجه ممکن است کار شما اقتصادی نباشد. پس باید یک مصالحه‌ای بین هزینه و اندازه‌ی خازن شما با میزان حذف هارمونیک‌های شما اتفاق بیفتد.

استفاده از help

توضیحات بیشتر را شما می‌توانید در help بخوانید در اندازه‌ای که نیاز باشد از این‌ها استفاده می‌کنیم. خودِ متلب هم از این‌ها استفاده کرده است.

این را به سیستم‌مان اضافه می‌کنیم تا ببینیم که چه اتفاقی برای سیستم‌مان خواهد افتاد. من اگر این را اضافه کنم.

و می‌خواهم اثر آمدن این در سیستم را ببینم. به همین خاطر از یک Breaker هم به صورت سه فاز استفاده می‌کنم .تا قطع و وصل شدن این سیستمم را کاملاً بتوانم مشاهده کنم. اگر من این را بچرخانم این را دقیقاً match کنم با فیلتر خودم.

ولتاژ Nominal L-L را هم درست می‌کنیم. بر روی 10e3 می‌گذاریم تا با مشکل مواجه نشویم.

و زمانی که قرار است بسته شود این بار ما، روی 0.5 ثانیه قرار می‌دهیم تا 10 ثانیه.

اگر من این کار را کنم حال می‌توانم خروجی‌هایم را به راحتی مشاهده کنم حال از یک sink نیز استفاده می‌کنم ،که یک Scope می‌تواند باشد و همچنین فقط یک فاز را با استفاده از selector مان ببینیم که دوباره از selector استفاده کرده باشیم .و برای دوستان یادآوری شود اینجا 1 می‌گذاریم،

علت حذف breaker

و در نهایت تمام این‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنم. کار ظاهراً تمام است فقط کافی‌ست که ما میزان شبیه‌سازی‌مان را روی 2 ثانیه قرار دهیم. اگر من شبیه‌سازی را انجام دهم با سرعت خیلی خیلی کمی شبیه‌سازی من در حال انجام است. بخاطر اینکه Breaker آن‌ها را قرار دادیم و احتمالاً شبیه‌سازی ما این گونه Run نشود ،برای اینکه این مشکل را رفع کنیم بیاییم Breaker را کامل برداریم .

و چون Breaker یکی از المان‌هایی است که خیلی روی سرعت شبیه‌سازی ما اثر دارد و سرعت شبیه‌سازی ما را کم می‌کند .و همچنین یک مقداری توان اکتیو و راکتیو را هم تزریق کنیم .خودمان به صورت دستی باید این جداسازی فیلتر را و اثر فیلتر را مشاهده کنیم ،تا سرعت شبیه‌سازی ما افزایش پیدا کند. پس Breaker را برمی‌دارم و همچنین نیاز است که زمان شبیه‌سازی را خودمان روی 5/0 بگذاریم ،تا سرعت شبیه‌سازی ما تا حد امکان افزایش پیدا کند و نیاز نباشد که شبیه‌سازی را چندباره انجام دهیم. من برای اولین بار فیلترم را قطع می‌کنم ،و بدون فیلتر مشاهده می‌کنم می‌بینید که چقدر سریع شبیه‌سازی من انجام شد. حال اگر نگاه کنم می‌بینم که اعوجاج‌های بسیار زیادی را در فاز A مشاهده می‌کنید.

اگر این فیلتر را قرار دهم و نتایج خروجی‌ام را ببینم، با اعمال این فیلتر می‌بینید که شکل سینوسی شکل موج من خیلی خیلی درست‌تر شد ،و شکل و شمایل سینوسی به خود گرفت. دلیلش وجود همین هارمونیک‌هایی است که ما اول تزریق کردیم توسط منبع‌مان در جلسه قبل.

به امید رضایت شما از این مبحث در برنامه بعدی از ادوات اثرات زیانبار و محاسبه thd صحبت می کنم.