simular un circuito trifásico en simulink

INSTRUCCIONES PARA SIMULAR UN CIRCUITO TRIFÁSICO EN SIMULINK
(MATLAB)
1. En el circuito de la Figura 1 obtener los voltajes y corrientes en todos los elementos
usando el simulador simulink:
Figura 1. Circuito desbalanceado con conexión en delta
2. Acceder al programa Matlab
3. En la ventana de comandos escribir “simulink” o hacer clic en el ícono que se muestra
en la Figura 2. Una vez realizada esta instrucción aparece una ventana como se muestra
en la Figura 3.
Figura 2. Acceso a simulink
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Figura 3. Ventana “Simulink Library Browser”
4. En la ventana “Simulink library browser” (Figura 3) se encuentran los siguientes
menús:
- “Nuevo”, permite crear la ventana de edición del sistema a simular.
- “Simulink>>Sinks”, tiene visualizadores de señales y valores como “Display”,
“Scope”, “To File”, “To Workspace”, “XY Graph”.
- “SimPowerSystems>>Connectors”, tiene elementos como “Bus bar” y “Ground”
- “SimPowerSystems>>Electrical Sources”, tiene distintos fuentes de tensión y
corriente: “3-phase programmable voltage source”, “3-phase source”, “AC current
source”, “AC voltage source”, “controlled current source”, “controlled voltage
source”, “dc voltage source”
- “SimPowerSystems>>Elements”, tiene varios elementos pasivos: “3-phase
parallel RLC load”, “3-phase series RLC branch”, “parallel RLC branch", “parallel
RLC load", “series RLC branch", “series RLC load", etc.
5. Hacer clic en la opción “Nuevo”, para crear la ventana de edición. Buscar el menú
“SimPowerSystems>>Electrical Sources”, seleccionar “AC voltage source” y
arrastrar la fuente sobre la ventana de edición como se muestra en la Figura 4. Repetir
el procedimiento dos (2) veces más.
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Hacer doble clic sobre cada fuente para editar los parámetros internos:
- Peak Amplitude: 170 V
- Phase (deg): 0, 120, -120
- Frequency (Hz): 60
Figura 4. Fuente AC
6. En el menú “SimPowerSystems>>Connectors”, elegir un elemento “Bus bar (vert)”
y arrastrarlo hasta la ventana de edición, hacer doble clic y configurarlo:
- Number of inputs: 0
- Number of outputs: 3
Desde el elemento “Bus bar (vert)” realizar la conexión de cada fuente de tensión como
aparece en la Figura 5
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Figura 5. Conexión de la fuente trifásica
7. En el menú “SimPowerSystems>>Elements”, elegir el elemento tipo “Series RLC
Branch" y arrastrarlo a la ventana de edición. Repetir el procedimiento dos veces más.
Los elementos se configuran haciendo doble clic sobre cada uno:
- Resistance R(Ohms): R1 = 95, R2 = 65, R3 = 65
- Inductance L (H): 0
- Capacitance C(F): inf
- Measurements: Branch Voltage and Current (Permite grabar la tensión y la corriente
en cada rama)
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Figura 6. Conexión de la resistencia de línea
8. En el menú “SimPowerSystems>>Elements”, elegir el elemento tipo “Series RLC
Branch" y arrastrarlo a la ventana de edición para formar la carga en delta. Repetir el
procedimiento para las resistencias R5 y R6. Los elementos se configuran haciendo
doble clic sobre cada uno:
- Resistance R(Ohms): R4 = 80, R5 = 55, R6 = 80
- Inductance L (H): 300e-3
- Capacitance C(F): inf
- Measurements: Branch Voltage and Current (Permite grabar la tensión y la corriente
en cada rama)
Para rotar los elementos se deben seguir los siguientes pasos: Hacer clic derecho sobre el
elemento, elegir la opción “Format>>Rotate block”
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Figura 7. Rama RL de la carga en delta
9. En el menú “SimPowerSystems>>Elements”, elegir el elemento tipo “Series RLC
Branch" y arrastrarlo a la ventana de edición para formar la rama capacitiva de la carga
en delta. El procedimiento se repite dos veces para los condensadores C2 y C3. Los
elementos se configuran haciendo doble clic sobre cada uno:
- Resistance R(Ohms): 0
- Inductance L (H): 0
- Capacitance C(F): C1 = 10e-6, C2 = 10e-6, C3 = 12e-6
- Measurements: Branch Voltage and Current (Permite grabar la tensión y la corriente
en cada rama)
Para rotar los elementos se deben seguir los siguientes pasos: Hacer clic derecho sobre el
elemento, elegir la opción “Format>>Rotate block”
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Figura 8. Rama capacitiva de la carga en delta
10. En el menú “SimPowerSystems>>Connectors”, elegir dos elementos “Bus bar
(horiz)”, y arrastrarlos sobre la ventana de edición. Configurar las salidas y las entradas
de acuerdo a los elementos que se vayan a conectar, ver Figura 9.
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Figura 9. Conexión de los elementos bus bar
11. Para observar las simulaciones se deben arrastrar los siguientes elementos en la ventana
de edición:
- “SimPowerSystems>>powergui”. Permite ver en una tabla los valores máximos o
rms y los desfases de las señales de tensión y corriente cuando se activa la opción
“Steady – State Voltage and Currents”.
- “SimPowerSystems>>Measurements>>Multimeter”, permite seleccionar las
señales de tensión y/o corriente que se van a graficar.
- “Simulink>>Sinks>>Scope”, es uno de los módulos usados para graficar las
señales seleccionadas en el “Multimeter”.
- “Simulink>>Sinks>>To Workspace”, se usa para grabar y posteriormente
manipular todas las variables usadas.
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Figura 10. Conexión del circuito delta desbalanceado en simulink
12. En el menú “Simulation” de la ventana de edición elegir la opción “Simulation
parameters” para configurar el periodo de simulación. Luego seleccionar el menú
“Simulation>>Star”, para dar inicio al proceso de simulación.
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