Simulink Mutual Inductance互感线圈模块使用方法

Mutual Inductance可以实现电感之间的相互耦合

模块位置：Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Fundamental Blocks / Elements

描述：互感模块可用于模拟具有相等互耦的二绕组或三绕组电感，也可用于模拟具有平衡或不平衡互耦的广义多绕组电感。如果您选择模拟具有相等互耦的二绕组或三绕组电感，则需要指定每个绕组的自阻和电感加上互阻和电感。在这种情况下，该块的电模型如下:

如果您选择建模一个一般的互感，指定自绕组的数量(不限于2或3个绕组)同时需要定义绕组之间相互耦合关系(平衡或不平衡)的电阻和电感矩阵。

表达式：电阻和电感矩阵定义如下： $R=\begin{bmatrix} R_1 &R_m \\ R_m & R_2 \end{bmatrix}$ 和 $L=\begin{bmatrix} L_1 &L_m \\ L_m & L_2 \end{bmatrix}$

其中：R是电阻矩阵；R1是R1的自阻；R2是R2的自阻；Rm是互阻，比如Rm<R1且Rm<R2；L是电感矩阵；L1是L1的自感；L2是L2的自感；Lm是互感，比如 $L_m\leq{\sqrt{L_1\times{L_2}}}$

参数：（两绕组或三绕组电感具有相等互耦）

1.互感类型：选择“Two or Three windings with equal mutual terms”实现绕组之间具有相等互耦的三相互感。这是默认值。

2.绕组1自阻抗：绕组1的自阻和电感，单位为欧姆(Ω)和亨利(H)。默认值为[1.1 1.1e-03]。

3.绕组2自阻抗：绕组2的自阻和电感，单位为欧姆(Ω)和亨利(H)。默认值为[1.1 1.1e-03]。

4.三绕组互感：如果选择，实现三个耦合绕组; 否则，它实现两个耦合绕组。默认的清除。

5.耦合阻抗：两个线圈之间的耦合电阻和耦合电感，单位是Ω和H。耦合电阻和耦合电感对应于标准变压器电路图上的磁化电阻和电感。如果将互阻和电抗设置为[0 0]，则块实现了三个互不耦合的电感。默认为[1.0 1.0 -03]。L1和L2之间的耦合电感可以用L1和L2表示出来：

$L_m=K\times\sqrt{L_1\times{L_2}}$

其中，K为耦合系数（-1 ≤ K ≤ 1）

6.测量：选择“Winding voltages”测量绕组两端的电压；选择“Winding currents”测量流过绕组的电流；选择“Winding voltages and currents”测量电压和电流。默认为不测量。在模型中放置一个万用表块，以显示在模拟过程中选定的测量值。

参数：（广义互感）

1.互感类型：选择“Generalized mutual inductance”实现由电感和电阻矩阵定义的具有相互耦合的多绕组互感。

2.绕组数量：自感数量，默认为3。

3.电感矩阵L：定义了绕组之间电感的相互耦合关系，单位H。它必须是一个N $\times$ N对称矩阵。默认是[1.0 0.9 0.9 ; 0.9 1.0 0.9; 0.9 0.9 1.0 ] * 1e-3.

4.电阻矩阵R：定义了绕组之间电阻的相互耦合关系，单位Ω。它必须是一个N $\times$ N对称矩阵。默认是 [1.0 0.9 0.9 ; 0.9 1.0 0.9; 0.9 0.9 1.0 ]。

5.测量：选择“Winding voltages”测量绕组两端的电压；选择“Winding currents”测量流过绕组的电流；选择“Winding voltages and currents”测量电压和电流。默认为不测量。在模型中放置一个万用表块，以显示在模拟过程中选定的测量值。

在万用表块的“可用测量值”列表框中，测量值由后跟块名称的标签标识。

限制：如果您选择模拟具有相等互耦的两或三绕组电感，则适用以下限制:

$R_1,R_2,...,R_n\neq R_m; L_1,L_2,...,L_n\neq L_m$

自感值和互感值允许为负值，只要自感值与互感值不同。

绕组可以保持浮动(不通过阻抗连接到电路的其余部分)。然而，浮动绕组和主电路之间的内部电阻被自动添加。这种内部连接不影响电压和电流的测量。

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