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負荷が不平衡な場合の接地の効果

この例では、3 つの異なるタイプの接地接続が回路網の電圧および電流に及ぼす効果について説明します。

各三相回路網で、AC 電圧源が抵抗負荷を駆動します。負荷は、Simscape™ Electrical™ Passive ライブラリの 2 つの Variable Resistor ブロックを含むサブシステムとしてモデル化されます。

各回路網での接地接続は、Simscape Electrical Connections ライブラリにある Grounded Neutral、Floating Neutral、Open Circuit のうちいずれかのブロックを使用してモデル化されます。

初期状態では、負荷は平衡しています。0.05 秒の時点で、A 相の抵抗が 1 オームから 3 オームに上昇します。0.07 秒の時点で、C 相の抵抗が 1 オームから 1.5 オームに上昇します。B 相の抵抗は、シミュレーション中に変化しません。

モデル

Simscape ログからのシミュレーション結果

以下のプロットは、さまざまな接地オプションに接続されている不平衡な三相抵抗負荷を通過する線電圧、相電圧および相電流を示しています。

0.05 秒までは、接地中性点と浮動中性点の間に違いがないことに注目してください。0.05 秒の時点で、負荷は不平衡になり、そこを通過する電流は両方のシナリオで変化します。負荷が効果的に接地接続されているため、接地中性点をもつ相電圧は、シミュレーション全体を通して影響を受けないままです。

浮動中性点のシナリオでは、負荷が不平衡になると相電圧が大幅に変化し、相ごとに抵抗値が異なる結果となります。この場合、システム オペレーターが線電圧のみを監視していると、観察されていない個々の相で望ましくない過電圧が発生する可能性があります。その結果、過熱、絶縁体の急激な劣化、その他のシステム問題が発生する場合があります。

リアルタイム シミュレーションの結果

この例は、Intel® 3.5 GHz i7 マルチコア CPU を搭載した Speedgoat Performance リアルタイム ターゲット マシンでテストされました。このモデルは、30 マイクロ秒のステップ サイズでリアル タイム実行できます。