高調波アナライザー

コンポーネントアイコン

説明

高調波アナライザーブロックは、指定された高調波の振幅、位相、周波数を計算します。

基本高調波の周波数は、プロパティ値として定義された固定値にすることも、 f1 入力を通じてコンポーネントに供給することもできます。

指定された高調波の位相器の実数部と虚数部は、離散フーリエ変換係数を使用して計算されます。

あ_{h_r e 1つの l} = \frac{2}{北} \sum_{n = 0}^{\frac{北}{2}} あ [n] コス \frac{2 π h n}{北}

あ_{h_私 メートル 1つの グラム} = \frac{2}{北} \sum_{n = 0}^{\frac{北}{2}} - あ [n] 罪 \frac{2 π h n}{北}

ここで、 hとNはそれぞれ指定された高調波の次数とサンプル数を表します。サンプル数は、信号の周期と実行レートの比として計算されます。

その後は振幅と位相の出力が簡単に得られます。

|あ_{h}| = \sqrt{あ_{h_r e 1つの l}^{2} + あ_{h_私 メートル 1つの グラム}^{2}}

∠ あ_{h} = 1つの t 1つの n 2 (あ_{h_私 メートル 1つの グラム}, あ_{h_r e 1つの l})

高調波の周波数値は、基本周波数と高調波の次数に基づいて簡単に計算されます。

f = f_基金* h 。

ポート

中（中）
- 入力信号。
  - サポートされている型: 実数
  - ベクターサポート: なし

f1（イン）
- 入力信号の基本波の周波数。このポートは、基本周波数源プロパティ値が設定されている 外部の.
  - サポートされている型: 実数
  - ベクターサポート: なし

|u| （出力）
- 入力信号の振幅。
  - サポートされている型: 実数
  - ベクターサポート: はい
    - 出力の次元は調和次数の値に依存します。このプロパティがリストとして設定されている場合、出力はこのプロパティで設定されたリストの次数と同じ次数のベクトルになります。

∠u（外）
- 入力信号の位相。
  - サポートされている型: 実数
  - ベクターサポート: はい
    - 出力の次元は調和次数の値に依存します。このプロパティがリストとして設定されている場合、出力はこのプロパティで設定されたリストの次数と同じ次数のベクトルになります。

f（アウト）
- 高調波の周波数値。
  - サポートされている型: 実数
  - ベクターサポート: はい
    - 出力の次元は調和次数の値に依存します。このプロパティがリストに設定されている場合、出力はこのプロパティで設定されたリストの次数と同じ次数のベクトルになります。

θ
- 入力信号の位相値の計算値の基準角度。この出力は、選択された高調波のみを使用して入力信号を再現するために使用できます。調和順序プロパティ（参照信号再現例）。
  - サポートされている型: 実数
  - ベクターサポート: はい
    - 出力の次元は調和次数の値に依存します。このプロパティがリストに設定されている場合、出力はこのプロパティで設定されたリストの次数と同じ次数のベクトルになります。

プロパティ

基本周波数源
- 内部周波数源と外部周波数源のどちらかを選択します。前者を選択した場合、基本高調波周波数は周波数プロパティの定数値となります。後者を選択した場合、基本高調波周波数はf1ポートを介して外部から供給されます。

頻度
- 基本高調波の周波数を入力します。このプロパティは、基本周波数ソースの値が内部に設定されている場合にのみ表示されます。

調和順序
- 高調波次数の値、または測定する値のリストを入力します。

角度単位
- 角度出力 ( ∠uとθ )を度で計算するかラジアンで計算するかを選択します。

実行率
- 希望する信号処理実行速度を入力してください。この値は、同じ回路内の他の信号処理コンポーネントと互換性がある必要があります。つまり、回路内で最も速い実行速度の倍数である必要があります。実行速度は最大4つまで指定できます。実行速度の指定には、小数（例：0.001）または指数値（例：1e-3）（秒単位）を使用できます。または、「inherit」と入力すると、入力を受け取るコンポーネントの実行速度に基づいて、コンポーネントに実行速度が割り当てられます。
  入力信号はこの実行レートでサンプリングされます。信号の基本波の周期がこの実行レートで割り切れる場合（比率は整数）、高調波アナライザの結果はより正確になります。

信号再現例

このセクションでは、高調波アナライザコンポーネントを使用して、入力信号の特定の高調波の正確な波形を抽出する方法を説明します。この機能を実現する回路図を図2に示します。

入力信号電圧が測定され、信号の基本周波数を取得するために単相 PLLコンポーネントに提供されます。HIL SCADAを通じて、第 3 および第 5 高調波が入力信号に含まれます。最初の高調波アナライザーコンポーネントであるHarmonic Analyzer1は、第 1、第 3、および第 5 高調波を抽出するように構成されていますが、2 番目のHarmonic Analyzer2は、基本高調波のみを抽出するように構成されています。これらのコンポーネントの両方を使用して、高調波角度が基準角度に追加され、正弦計算の入力値を取得します。正弦値に振幅値が乗算されます。ベクトル化された信号の場合、 Sumブロックはベクトル要素を合計して、入力信号の選択された高調波を再現します。

図3は、対象信号の波形を示しています。最初のケースでは、存在するすべての高調波が抽出対象として選択されており、再現が正しく行われていることがわかります。一方、 V_fundamentalは、対応する高調波アナライザコンポーネントが基本周波数の高調波のみを抽出するように設定されているため、基本波のみの波形です。