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Simscape モデルと Simscape Electrical Specialized Power Systems とのインターフェイス

この例では、ブレーカー モデルを設計するための、Simscape™ と Simscape Electrical™ Specialized Power Systems 間のインターフェイスを説明します。

はじめに

2 つの類似する回路を上下に並べて示します。上の回路モデルでは、240 V の住宅配電回路を保護する回路ブレーカーの作動が説明されています。回路ブレーカー モデルは、Simscape Electrical Specialized Power Systems のブロックを使って作成されています。下の回路は、回路ブレーカーが Simscape モデルであることを除き、すべての面で上の回路と同じです。

図 1: 上のモデルでは、回路ブレーカーが 2 つの Specialized Power Systems ブロック (Ideal Switch および Current Measurement) と、Simulink® ブロックで実装される関連ロジックを使用してモデル化されており、下のモデルでは 2 つの Simscape ブロック (Switch および Current Sensor) が使用されています。

説明

上の回路では、240 V の住宅配電回路における回路ブレーカーの作動が説明されています。まず、240 V の回路によって 10 kW の負荷に電力が供給されます。続いて、t = 0.05 秒において 2 番目の負荷 (10 kW、5 kvar) のスイッチが入り、電流が切断設定 (100 A) を超えます。電流は、切断電流を超えた後の最初のゼロクロッシング時に遮断されます。最後に、t = 0.2 秒で回路ブレーカーを再設定することにより、負荷 1 が再接続されます。

下の回路では、powerlib の Simscape Interface Element ブロックを使用して、Simscape 回路ブレーカー モデルを Specialized Power Systems 回路に接続します。Simscape のブレーカー ブロックは、ssc_circuitbreaker モデルにあるブレーカー モデルの修正バージョンです。

シミュレーション

モデルを実行すると、回路ブレーカー デバイスの 2 つの異なった実装によって、回路ブレーカーに同じ電流と電圧が発生することが観察できます。

図 2: Specialized Power Systems のブレーカー モデルから得られた結果が、Simscape のブレーカー モデルの結果と重ねて表示されています。ブレーカー電流は、電流が 100 A の切断電流設定を超えた後の最初のゼロクロッシング時に遮断されることに注意してください。

まとめ

powerlib の Simscape Interface ブロックを使用すると、Specialized Power Systems で提供されていない任意のカスタム ブロックを Simscape で作成してから、Simscape Electrical Specialized Power Systems 回路とシームレスにインターフェイスでつなぐことができます。