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Breaker

電流ゼロクロッシングで開く回路ブレーカーを実装

  • Breaker block

ライブラリ:
Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Grid Elements

説明

Breaker ブロックは、開閉時間を外部の Simulink® 信号 (外部制御モード) または内部の制御タイマー (内部制御モード) のいずれかから制御できる回路ブレーカーを実装します。

直列 Rs-Cs スナバ回路がモデルに含まれています。それを回路ブレーカーに接続できます。Breaker ブロックが誘導性回路、開回路、または電流源と直列になる場合は、スナバを使用する必要があります。

Breaker ブロックが外部制御モードに設定されている場合、ブロック アイコンに Simulink 入力が表示されます。Simulink 入力に接続される制御信号は、0 (ブレーカーを開く) または任意の正の値 (ブレーカーを閉じる) のいずれかでなければなりません。わかりやすくするために、ブレーカーを閉じる信号には一般に 1 が使用されます。

Breaker ブロックが内部制御モードに設定されている場合は、ブロックのダイアログ ボックスでスイッチング時間が指定されます。

ブレーカーが閉じているときは抵抗 Ron で表されます。外部コンポーネントと比較して無視できるほどにするために、Ron 値は必要なだけ小さい値に設定できます。一般的な値は 10 ミリオームです。ブレーカーが開いているときは無限抵抗になります。

アーク消滅プロセスは、Simulink 制御入力が 1 から 0 に遷移した後の最初の電流ゼロクロッシングでブレーカー デバイスの電流が 0 を通過するときに、ブレーカー デバイスを開くことでシミュレーションが行われます。

操作

条件

ブレーカーが閉じる

制御信号が 1 になる (離散システムの場合、サンプリング周期の少なくとも 3 倍は制御信号が 1 のままでなければならない)

ブレーカーが開く

制御信号が 0 になる

ブレーカー電流が 0 を通過する

メモ

Breaker ブロックは、DC 回路に使用するスイッチング デバイスとしては適さないことがあります。そのような用途には、Ideal Switch ブロックをスイッチング デバイスとして使用することを推奨します。

仮定と制限

ブロックがインダクタまたは別の電流源と直列に接続されている場合は、スナバ回路を追加する必要があります。ほとんどの用途では、大きな抵抗値 ([Snubber resistance] パラメーターを 1e6 ほどに設定) をもつ抵抗性スナバ ([Snubber capacitance] パラメーターを inf に設定) を使用できます。モデル化の制約により、内部ブレーカー インダクタンス Ron を 0 に設定することはできません。

Breaker ブロックを使用した回路のシミュレーションには、スティッフな積分アルゴリズムを使用します。通常は、既定のパラメーターを使用した ode23tb で最適なシミュレーション速度が得られます。

離散化モデルの場合、Breaker ブロックを正しく閉じるには、サンプリング周期の少なくとも 3 倍は制御信号が 1 のままでなければなりません。そうでない場合、デバイスは開いたままになります。

端子

入力

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ブレーカーの動作を制御する信号。この Simulink 入力に接続される制御信号は、0 (ブレーカーを開く) または任意の正の値 (ブレーカーを閉じる) のいずれかでなければなりません。わかりやすくするために、ブレーカーを閉じる信号には一般に 1 が使用されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[External] パラメーターをオンにします。

保存

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ブレーカーの端子 1 に関連付けられた特定用途向けの電気量保存端子。

ブレーカーの端子 2 に関連付けられた特定用途向けの電気量保存端子。

パラメーター

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ブロック パラメーターを対話的に編集するには、プロパティ インスペクターを使用します。Simulink ツールストリップの [シミュレーション] タブの [準備] ギャラリーで [プロパティ インスペクター] を選択します。

ブレーカーの初期状態。1 に設定されているときはブロック アイコンに閉接点が表示され、0 に設定されているときは開接点が表示されます。

ブレーカーの初期状態が 1 (閉) に設定されている場合、シミュレーションが定常状態で開始されるように、線形回路のすべての状態と Breaker ブロックの初期電流がソフトウェアによって自動的に初期化されます。

Breaker ブロックを内部制御モードで使用する場合のスイッチング時間のベクトル。それぞれのスイッチング時間において、Breaker ブロックがその初期ステータスに応じて開閉します。たとえば、[Initial status] パラメーターが 0 (開) に設定されている場合、最初のスイッチング時間にブレーカーが閉じ、2 番目のスイッチング時間に開き、以降も同様に繰り返します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[External] パラメーターをオフにします。

オンの場合、Breaker ブロックにブレーカーのスイッチング時間の外部制御用に Simulink 入力が追加されます。スイッチング時間は、Simulink 入力に接続された論理信号 (0 または 1) で定義されます。既定はオンです。

内部ブレーカー抵抗。単位はオーム (Ω) です。[Breaker resistance Ron] パラメーターは 0 に設定できません。

スナバ抵抗。単位はオーム (Ω) です。このパラメーターを inf に設定すると、モデルからスナバが削除されます。

スナバ静電容量。単位はファラド (F) です。このパラメーターを 0 に設定するとスナバが削除され、inf に設定すると抵抗性スナバが得られます。

Breaker ブロックの端子にかかる電圧を測定するには、[Branch voltage] を選択します。

Breaker ブロックを流れる電流を測定するには、[Branch current] を選択します。ブレーカー モデルにスナバ デバイスが接続されている場合、測定される電流はブレーカー接点を流れる電流だけです。

ブレーカー電圧とブレーカー電流を測定するには、[Branch voltage and current] を選択します。

選択した測定値をシミュレーション中に表示するには、モデルに Multimeter ブロックを配置します。

Multimeter ブロックの [Available Measurements] リスト ボックスでは、後ろにブロック名が続くラベルで測定値が識別されます。

測定

ラベル

分岐の電圧

Ub:

分岐の電流

Ib:

拡張機能

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C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

| Three-Phase Fault