¡Descarga p1 psim y más Apuntes en PDF de Electrónica de Potencia solo en Docsity!
1. Introducció
PSIM és un paquet de simulació orientat a electrònica de potència i control de màquines elèctriques. El paquet de simulació consisteix en tres programes:
l’editor d’esquemàtics SIMCAD,PSIM simulator (el programa o simulador que
resol les equacions diferencials resultants de l’esquema) i SIMVIEW, l’entorn
que permet visualitzar els resultats de la simulació. En la figura 1 es poden veure els diferents programes que formen el paquet.
PRÀCTICA 1
INTRODUCCIÓ A PSIM
SIMCAD
PSIM
SIMVIEW
Editor d’esquemàtics
Simulador
Visualitzador formes d’ona
Figura 1. Simcad i Simview
2. Funcionament bàsic
La utilització del programa si es coneixen altres entorns com araPspice resulta
senzilla. El primer pas consisteix en dibuixar l’esquema utilitzant per això
l’esquemàtic, per això cal executarsimcad.exe, una vegada es té el circuit amb
tots els components cal executar la simulació, la visualització dels resultats es fa
a l’interior de simview.exe, però anem poc a poc. Clicant sobre simcad.exe
s’accedeix a l’editor d’esquemes, una vegada a l’interior del programa anar a
File ⇐ new, d’aquesta manera es crea un nou esquema i la finestra quedarà
com la de la figura 2. Aquí trobem els menús següents:
FILE MENU : Permet obrir, tancar, desar i imprimir els fitxers dels
esquemes.
EDIT MENU : Permet afegir, esborrar, operacions geomètriques: rotar,
reflexar, buscar, etc. i modificar ítems en l’esquema de treball.
VIEW MENU : Permet modificar l’escala de visualització en la magnitud
d’àrees especificades o visualitzar la totalitat de l’esquema (funcions tipus zoom).
Accés ràpid als elements més comuns Figura 2. Editor d’esquemes
- Probes Sondes i instruments per mesura de tensió i corrent així com potència
- Sources
- Voltage
- Corrent
Diferents tipus de fonts Fonts de tensió Fonts de corrent
- Symbols Conté símbols únicament per dibuixar que no s’utilitzen en la simulació.
- User Defined Qualsevol fitxer esquemàtic del directori PSIM\User Defined apareix com un ítem més en aquest menú.
Simulació pràctica d’un circuit.
Es proposa la simulació d’un circuit senzill amb l’objectiu de veure quina és la dinàmica de treball a l’interior del simulador. El circuit proposat és un rectificador de mitja ona monofàsic, com el de la figura 3.
1er. pas: creació de l’esquema.
Des de l’interior deSimcad, primer de tot crear un nou fitxer, una vegada creat
es poden començar a posar els diferents components. Per obtenir els diferents
elements cal anar al menúElements i seleccionar els diferents components.
Element Camí a seguir
Font de tensió Elements ⇐ Sources ⇐ Voltage ⇐ VSIN Díode Elements ⇐ Power ⇐ Switches ⇐ DIODE Càrrega Elements ⇐ Power ⇐ RLC Branches ⇐ RL Massa Elements ⇐ Other ⇐ Ground
u (^) d
D
R = 10 Ω
L=10 mH
≡
220 V 50 Hz
Figura 3. Circuit exemple
Els diferents elements queden com la figura 4. Perquè la xarxa RL quedi vertical
cal anar aEdit ⇐ Rotate.
El pas següent és unir-los, per això cal anar aEdit ⇐ Wire o be accedir-hi des
de la barra d’icones de sota el menú, finalment el circuit quedarà com en la
figura 4. Una vegada es té el circuit dibuixat cal indicar els diferents paràmetres dels elements. Per fer això cal clicar dues vegades sobre cada element, si cliquem sobre la xarxa RL, es desplegarà un quadre de diàleg com el de la
figura 5. ASimcad tots els diferents components tenen dos quadres de diàleg;
Paramenters i Other Info, en el primer s’especifiquen paràmetres que es fan
servir per la simulació, en el segon només son de tipus informatiu, es poden utilitzar per generar un informe, per exemple. Finalment es disposa del botó de
Help que ens dona informació de l’element i de cada paràmetre. En aquest cas
els valors son R = 10 i L = 0.1 mH i els altres no els modificarem. En quan als
sufixos i unitats que fa servir elPsim tenim la taula següent:
Sufix Exponent Magnitud Unitat
G 109 Resistència Ω M 106 Inductància H
Figura 4. Dibuixant el circuit i aspecte final
Figura 5. Quadre de diàleg component RL
7
rellotge clicant sobre el mateix es desplegarà el quadre de diàleg Simulation
Control, veure figura 6.
La funció de cada paràmetre serà:
Paràmetre Funció
Time Step ** Pas de simulació en segons, té a veure amb el temps d’integració Total Time ** Temps total de simulació Print Time Temps a partir del qual els resultats ens guarden en un fitxer de sortida, per defecte = 0, per tant no es guarda res. Print Step Pas per imprimir (per defecte = 1). Si el pas d’impressió és 1, cada punt es guardarà en el fitxer de sortida. Si és 10, només 1 de cada 10 punts es guardarà. Això ajuda a reduir la grandària del fitxer de sortida. Load Flag Flag per la funció LOAD (defecte = 0). Si el flag és 1, els valors de la simulació prèvia es carregaran des d’un fitxer (amb l’extensió .ssf ) com a condicions inicials. Save Flag Flag per la funció SAVE (defecte = 0). Si el flag és 1, els valors al final de la simulació actual és guardaran en un fitxer amb l’extensió .ssf
** La versió d’avaluació de Psim està limitada en quan a punts que pot
capturar, concretament a 6000 punts, això afecta limitant la representació al llarg del temps que es pot visualitzar, per solucionar aquest inconvenient es pot
triar una relació totaltime/time step que no superi els 6000 punts.
Pel nostre cas, Total Time = 100 m, d’aquesta manera veurem 5 períodes
complets.
Abans d’iniciar la simulació cal indicar quins són els senyals que hauran d’estar disponibles per la visualització a l’interior
de SIMVIEW. Per això anar a
Elements ⇐ Others ⇐ Probes,
escollirem VP per la visualització de les tensions i
Figura 7. Senyals a visualitzar
IP pel corrent. L’aspecte final del circuit és el de la figura:
Ara només cal iniciar la simulació, això ho fem des deSimulation ⇐ Run Psim,
abans d’entrar aSIMVIEW, ens demanarà quins senyals volem visualitzar, per
això es desplega el quadre següent, tanmateix després li podrem demanar que
ens mostri més senyals. Marquem els que volem veure i cliquem sobre Add,
finalment s’accedeix aSIMVIEW.
SIMVIEW
Es l’entorn on visualitzarem les diferents formes d’ona una vegada simulat el circuit. En aquest cas li hem indicat que representi I3 i V3, en el moment
d’iniciarSIMVIEW.
Aquest entorn de visualització disposa dels menús següents:
File Menu : Gestiona la manipulació de fitxers: carrega, desa, imprimeix.
Edit Menu : Permet les funcions típiques d’aquest menú: copiar, copiar
al portapapers, esborrar, enganxar, modificar títol.
Figura 8. Entorn Simview
View : Permet ampliar i disminuir un punt o àrea de dibuix.
View
Zoom S’entra en la opció de mesura, apareix una línia vertical de
manera que la podem fer córrer per sobre el senyal i obtenir els corresponents valors x-y del senyal.
Zoom in Troba el valor màxim global en una determinada corba o
senyal
Redraw Torna a dibuixar les formes d’ona amb el zoom inicial
Escape Surt del mode zoom o mesure. Es necessita si per exemple
es vol seleccionar text després de fer un zoom in.
Toolbar Habilita o deshabilita la barra d’eines
Status Bar Habilita o deshabilita el bus d’estat en la part baixa de la
finestra de SIMVIEW
Option Menu
Option
FFT Realitza la transformada ràpida de Fourier, permet veure el
contingut freqüencial d’un senyal representat en el temps, ens permetrà visualitzar el contingut d’harmònics d’un senyal. Quan s’accedeix en aquesta funció ens troben en el domini freqüencial.
Time Canvia des de la representació en el domini freqüencial al
temporal.
Set Text Fonts Estableix una font pel text
Set Curves Estableix la forma de representar les línies de les corbes.
Set Background Permet canviar el color de fons; blanc o negre
Grid Activa o desactiva la visualització de la reixeta
Color Estableix el color de les formes d’ona.
Label menu
Label
Text Permet posar text en la pantalla.
Line Dibuixa una línia en la pantalla. Clicar sobre el botó
esquerra per començar la línia, mantenint el mateix premut fins acabar la línia.
Dotted Line Dibuixa una línia de punts en la pantalla.
Arrow Dibuixa una línia amb una fletxa en la pantalla
Set Background Permet canviar el color de fons; blanc o negre
Grid Activa o desactiva la visualització de la reixeta
Color Fixa el color de la forma d’ona que s’està representant.
Help Menu : Proporciona ajut sobre el funcionament de l’entorn.
