Simscape Electrical을 사용하여 아날로그 회로 아키텍처, 메카트로닉 시스템, 전력 시스템 모델링하기

Simscape™ Electrical™을 사용하여 메카트로닉 시스템, 아날로그 회로 아키텍처 또는 전력 시스템을 모델링하고 분석하는 경우 워크플로에는 다음과 같은 작업이 포함될 수 있습니다.

Simscape Electrical 라이브러리의 컴포넌트를 포함하는 Simulink^® 모델 만들기.
대부분의 응용 사례에서는 Simscape Electrical 블록과 기타 Simscape 블록을 사용하여 물리 시스템을 모델링한 다음 Simulink에서 제어기 또는 신호 처리 알고리즘을 개발하는 것이 가장 자연스럽습니다.
물리 시스템 모델링에 대한 자세한 내용은 Essential Electrical Modeling Techniques 항목을 참조하십시오.
데이터시트에 정의된 대로 전기적 속성 또는 기계적 속성을 지정하여 컴포넌트 데이터 정의하기.
파라미터화에 대한 자세한 내용은 Parameterizing Blocks from Datasheets 항목을 참조하십시오.
솔버 옵션 구성하기.
물리 시스템의 솔루션에 가장 큰 영향을 미치는 설정에 대한 자세한 내용은 Setting Up Solvers for Physical Models 항목을 참조하십시오.
시뮬레이션 실행하기.
전기 시스템의 시간 영역 시뮬레이션을 수행하는 방법에 대한 자세한 내용은 Simulating an Electronic, Mechatronic, or Electrical Power System 항목을 참조하십시오.

Simscape Electrical을 사용하여 모델링하기 위한 Simulink 템플릿

Simulink 시작 페이지의 Simscape 섹션에는 Simscape Electrical을 사용하여 모델링하기 위한 설계 패턴을 제공하는 모델 템플릿이 있습니다.

전기
전기 3상
회전 기계
병진 기계

이러한 템플릿으로 만든 모델에는 해당하는 참조 블록, 필요한 Solver Configuration 블록, 자주 사용하는 Simscape-Simulink 인터페이싱 블록이 Simulink 캔버스에 이미 포함되어 있습니다. 또한 모델에는 해당하는 Simscape 라이브러리에 있는 다른 블록에 대한 링크도 포함되어 있으며, 더블 클릭하여 액세스할 수 있습니다.

이러한 Simscape 템플릿 중 하나를 사용하여 모델을 만들려면 다음을 수행합니다.

Simulink 시작 페이지를 엽니다. MATLAB^® 홈 탭에서 Simulink 버튼을 선택합니다. 또는 명령줄에 다음을 입력합니다.
```
simulink
```
Simscape 섹션에서 Simscape Electrical을 사용하여 모델링하도록 미리 구성된 템플릿을 찾습니다. 템플릿을 선택하면 모델이 Simulink 편집기에서 열립니다. 모델을 저장하려면 시뮬레이션 > 저장 > 다른 이름으로 저장을 선택합니다.

Simscape Electrical 블록 및 포트

Simscape 언어로 작성된 Simscape Electrical 블록은 로컬 솔버, 코드 생성, 데이터 기록을 비롯한 Simscape 기술과 완전히 호환됩니다.

Simscape Electrical 블록에는 단상 포트, 복합 3상 포트, 열 포트, 자기 포트, 병진 기계 에너지 보존 포트, 회전 기계 에너지 보존 포트가 있습니다. 복합 3상 포트를 사용하여 3상 전기 시스템의 단선 다이어그램에 해당하는 모델을 구축할 수 있습니다. 복합 3상 포트는 다른 복합 3상 포트에 연결됩니다. 전기 에너지 보존 포트와 회전 기계 에너지 보존 포트는 Simscape Foundation 라이브러리 컴포넌트와 Simscape 애드온 제품(예: Simscape Driveline™)에 직접 연결됩니다. Phase Splitter 블록을 사용하여 복합 3상 포트를 개별 전기 에너지 보존 포트로 분할할 수 있습니다.

기계 및 변압기 소스 코드 예제

Simscape Electrical은 기계와 변압기를 위한 Simscape 언어 소스 코드 예제를 제공하며, 이러한 코드를 사용자가 보고 사용자 지정할 수 있습니다. 예제 블록에 액세스하려면 MATLAB 명령 프롬프트에 ThreePhaseExamples_lib를 입력합니다.

비동기기와 동기기에 대한 플로팅 옵션과 표시 옵션

Simscape Electrical의 Machine Inertia 블록, Asynchronous Machine 블록과 Synchronous Machine 블록에 대해서는 블록 상황별 메뉴의 Electrical 메뉴를 사용하여 몇 가지 유용한 플로팅 작업과 표시 작업을 수행할 수 있습니다. 예를 들어 Induction Machine Wound Rotor 블록에서 토크를 속도에 대해(둘 다 SI 단위) 플로팅하려면 블록을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭합니다. 블록 상황별 메뉴에서 Electrical > 토크 속도 플로팅(SI)을 선택합니다. 플로팅 결과가 Figure 창에 표시됩니다.

Electrical 메뉴의 다른 옵션을 사용하여 값을 per-unit으로 플로팅하거나 MATLAB 명령 창에 기준 파라미터 값을 표시할 수 있습니다. 이러한 옵션을 사용하면 3상 기계의 성능을 빠르게 조정할 수 있습니다.

적합한 Simscape Electrical 기술 선택하기

Simscape Electrical에는 두 가지 기술과 해당하는 라이브러리가 포함되어 있습니다. 두 기술을 비교하려면 Simscape Electrical 블록 라이브러리 항목을 참조하십시오. 모델링 요구 사항에 가장 적합한 Simscape Electrical 기술을 선택하고, 가능하면 해당 기술의 블록만 사용하여 모델을 구축합니다. 하지만 필요한 경우 두 기술의 블록을 모두 사용하는 모델을 구축할 수 있습니다. 그 방식을 선택한다면 그 사이에 인터페이스를 제공하기 위해 Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Utilities 라이브러리의 블록을 사용할 수 있습니다.

가정 및 제한 사항

Simscape Electrical 블록을 사용하면 시스템 설계를 최적화하기 위한 상충관계 분석을 수행할 수 있습니다(예: 다양한 회로 구현으로 다양한 알고리즘 테스트하기). 라이브러리에는 컴포넌트를 시뮬레이션하기 위해 하이 레벨 모델이나 더 상세한 모델을 사용하는 블록이 포함되어 있습니다. Simscape Electrical에는 다음을 수행할 수 있는 기능이 없습니다.

레이아웃(물리적 설계) 작업 또는 레이아웃 대 스키매틱(LVS), 설계 규칙 검사(DRC), 기생 성분 추출, 백 어노테이션과 같은 관련 구현 작업 수행.
일반적으로 고주파수 응용 사례에 중요한 3차원 기생 효과 모델링.

이러한 유형의 요구 사항에는 아날로그 회로를 구현하기 위해 특별히 설계된 EDA 패키지를 사용해야 합니다.

참고 항목

Phase Splitter