モデル分割コンポーネント

このセクションでは、コア カップリング、デバイス カップリング、コア マーカー、デバイス マーカーなど、Typhoon HIL の回路図エディターの回路プロパティ コンポーネントの一般的なプロパティについて説明します。

リアルタイム/VHILシミュレーションには、理想変圧器ベース(IT)と伝送線路モデルベース(TLM)の2種類のカップリング要素があります。ITカップリングコンポーネントは、伝達比が1の理想変圧器です。これらは、エミュレートされたパワーエレクトロニクス回路全体を複数のサブ回路に分割するために使用されます。したがって、各サブ回路は別々の処理コアおよび/または別々のデバイスに割り当てられ、実行されます。さらに、この理想変圧器ブロックは、測定変数と対応する制御対象との間に時間遅延(0.5µs、1µs、または2µs)をもたらしますが、これはほとんどの実用的なシステムでは無視できる程度です。

TyphoonSimには固定タイムステップ制約がありません。TyphoonSimのようなオフライン(非リアルタイム)シミュレータは、シミュレーションで可変シミュレーションステップを使用するため、リアルタイム制約は考慮されません。そのため、オフラインシミュレーションでは、固定時間枠内で計算性能を向上させるためにモデルを分割する必要がないため、モデル分割は必要ありません。

注:以下の説明はすべて、リアルタイム/VHIL シミュレーションにのみ関連します。
注:カップリング部品の赤い側は電流源側、緑の側は電圧源側であることを覚えておくことが非常に重要です。カップリングの配置の詳細については、「カップリング部品の配置とパラメータ設定 - 理想トランスフォーマーベースのカップリング」を参照してください。

リアルタイム/VHILシミュレーションにおいて、ITカップリングコンポーネントを回路に追加すると、トポロジーの競合が発生する可能性があります(トポロジーの競合を参照)。これらの競合は、カップリングの電流源と並列に、またはカップリングの電圧源と直列に、あるいはその両方にスナバ回路を追加することで解決できます。スナバはカップリングコンポーネントに組み込まれています。スナバとその使用法の詳細については、 「コアカップリング - 理想変圧器」を参照してください。

ITカップリングはモデルを不安定にする可能性があるため、カップリング安定性解析ルーチンが利用可能です。カップリング安定性解析は、モデル内のすべてのコアカップリングコンポーネントの安定性をチェックします。コアカップリング安定性解析を有効にすると、コンパイル時に回路内のすべてのカップリングの安定性レポートが出力されます。各カップリングには、「カップリング要素は安定している」、「カップリング要素は不安定である」、「カップリング要素は安定境界付近である」という3つのメッセージが表示されます。安定性解析の詳細については、「コアカップリング - 理想変圧器」を参照してください。

コアカップリング - 理想的な変圧器 TyphoonSimでは無視されます。

リアルタイム/VHILシミュレーションにおいて、TLM(伝送線路モデル)コア結合コンポーネントは伝送線路リンクに基づいています。IT結合コンポーネントと同様に、エミュレートされたパワーエレクトロニクス回路全体を複数のサブ回路に分割するために使用されます。結合コンポーネントは、容量性または誘導性のいずれかです。

TLMカップリングの主な利点は、理想的なトランスベースのカップリング部品と比較した場合、TLMカップリングが対称的な部品であることです。TLMカップリングの両側は、インピーダンスの背後にある電圧源です。この特性により、TLMカップリングの回転は重要ではなく、回路にトポロジー上の矛盾が生じることはありません。主な欠点は、回路にインダクタンスまたはキャパシタンスが追加されることです。しかし、より良い結果を得るには、既存のインダクタ/キャパシタをTLMカップリングに置き換えることをお勧めします。TLMカップリングの配置の詳細については、「カップリング部品の配置とパラメータ設定 - TLMベースのカップリング」を参照してください。

TLM結合は双線形離散化法に基づいているため、双線形離散化法が推奨されます。ただし、TLMインダクタンス(容量)が比較的小さい場合は、台形離散化法を使用できます。TLM結合は、一般的に理想変圧器結合よりも堅牢です。TLM結合を双線形または台形離散化法と組み合わせることで、ほとんどの実用的なユースケースで安定性が保証されるため、追加の安定性解析は必要ありません。

TLMコアカップリングコンポーネントはTyphoonSimでは部分的に無視されます。ご確認ください。 コアカップリング - TLM TLM カップリング コンポーネントの詳細については、こちらをご覧ください。

理想変圧器と伝送線路モデルのカップリングコンポーネントに加えて、リアルタイム/VHILシミュレーションにおける回路の分離にはベルジェロン伝送線路を使用できます。ベルジェロンモデルの詳細については、単相ベルジェロンモデル三相ベルジェロンモデルをご覧ください。

現在のバージョンの回路図エディターでは、次のタイプの回路結合コンポーネントを選択できます。

コアカップリング - 理想的な変圧器

コアカップリング - TLM

単相ベルジェロンモデル

三相ベルジェロンモデル

デバイスのカップリング - 理想的なトランス

デバイスカップリング - TLM

コアマーカー

デバイスマーカー