# 基础电气模型库
# 概述
TYElectrical 基础电气模型库包括基础元件库、无源元件、电源、配电元件、数字元件、传感器、半导体和功率变换器。该库可用于快速构建多种类型的电气系统,包括用于机电驱动、智能电网和可再生能源系统等应用的组件模型。同时也可以使用这些组件来评估模拟电路架构,开发带有电力驱动器的机电一体化系统,并分析电网级电力的生成、转换、传输和消耗。
# 功能要点
提供丰富的基础电气模型
涵盖常用的电气组件模型,在基础电气库中包含多种类电源、传感器、功率变换器、开关、线束等,在保证系统模型搭建的基础上,同时保证系统多模型布局的美观度。
适用范围广
基础电气库涵盖电源、基础电气元件、无源组件、传感器、数字电路组件等,能够配合电机库、电力系统库等在航空航天、光伏、风力发电、汽车、船舶等行业中应用。
架构及参数面板清晰
基础电气库根据其每个模型的功能及特征进行类型划分,方便用户查找,参数面板对不同类型的参数进行归类并附带相应范围说明,更有助于用户参数设置。
# 模型库目录
TYElectrical 基础电气模型库提供了复杂电气系统构成所需的零部件模型,主要包括:基础元件、数字元件、配电元件、半导体、功率变换器、电源、传感器、编码器和变送器模型,采用搭积木和连线的模块化建模方式,易于快速实现电气部件的开发和复杂系统模型的仿真分析。
| 名称 | 描述 | ||
|---|---|---|---|
| UsersGuide | 用户指南 | 提供模型库概述、联系方式、版本说明等介绍文档 | |
| BasicComponents | 基础元件库 | 理想传感器库 | 提供理想的电流和电压传感器 |
| 基础元件库 | 提供理想的电阻、电容、电感等模型 | ||
| 无源元件库 | 提供无源组件模型,包括复杂的电阻电容、RLC、变压器、线束等模型 | ||
| 连接器和参考库 | 提供电气参考、三相中性点接地等模型 | ||
| 理想电源库 | 提供理想的电流源和电压源 | ||
| DigitalComponents | 数字元件库 | 通用电路库 | 提供运算放大器、乘法器等 |
| 逻辑块库 | 提供 CMOS 与门、CMOS 或门、CMOS 非门等 | ||
| DistributionComponents | 配电元件库 | 断路器库 | 提供单向、三相断路器、带电弧断路器和保险丝 |
| 继电器库 | 提供单刀单掷继电器和单刀双掷继电器 | ||
| 开关库 | 提供单刀单掷开关、单刀双掷开关等开关模型 | ||
| Semiconductors | 半导体库 | 提供多种半导体模型,如 IGBT、GTO、MOSFET、晶闸管、二极管等 | |
| PowerConverters | 功率变换器库 | 提供整流器、逆变器、平均值变换器、DCDC 变换器、多路复用器等 | |
| Sources | 电源库 | 电压源库 | 提供单相、三相电压源等 |
| 电流源库 | 提供单相、三相电流源等 | ||
| 蓄电池库 | 提供蓄电池模型 | ||
| 太阳能电池库 | 提供太阳能电池模型 | ||
| Sensors | 传感器库 | 提供用于检测系统电压和电流的传感器模型 | |
| EncodersAndTransducers | 编码器和变送器库 | 提供热敏电阻、发光二极管、霍尔传感器等 | |
| Interfaces | 接口库 | 包含直流电、交流电接口 | |
| Utilities | 共用组件库 | 包含故障、三相故障模型 | |
# 主要模型
# 应用场景
该模型库支持用户在方案设计、系统集成阶段的动态特性仿真分析,模拟其在单相/三相,交流/直流状态下的物理特性,主要支持以下的场景使用:
电气系统的设计仿真验证
结合系统设计中拓扑、参数、工作时序等信息,支持电气系统模型设计与论证,通过仿真验证电气系统功能和性能指标要求。
电气系统运行模拟
基于电气基础库搭建的电气系统仿真模型,模拟全系统在不同工况下的运行特性,包括稳态、暂态等工况。
电气系统状态预测
基于系统拓扑结构,构建电气系统仿真模型,通过仿真分析手段预测系统在正常、异常、故障工况下的运行特性,为实验规程制定提供仿真预测功能。
# 应用案例
全桥电路是一种常见的电力电子电路,主要用于实现直流到直流(DC-DC)转换或交流到直流(AC-DC)转换。它由四个开关组成,通常是 MOSFET 或 IGBT,配置成桥形结构。全桥电路的工作原理是通过控制这些开关的导通和关断,实现对负载电压的正负极性反转,从而实现有效的电压调节和控制。
LLC 电路是一种用于将直流电压转换为另一种直流电压的电源变换电路。它采用了 LLC 谐振技术,这种技术可以在转换过程中实现高效率和高功率密度。
全桥 LLC 电路系统主要由电压源、二极管、脉冲信号、N 沟道 MOSFET、理想变压器、电阻、电感、电容等组件组成,系统原理图如下所示:
本模型中给 MOSFET 输入占空比为 50,开关频率为 85 k 的脉冲信号,变压器的变比为 5:12。仿真时间 0.005 秒,仿真步长 1e-6,如图所示,输入电压源为从 0 秒开始上升到 40 V 的电压源,输出负载电压逐渐上升并稳定到 400 V 左右,实现了电路升压的功能。
输入电压:
输出负载电压:
