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TRANSCRIPT

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このレッスンではIT Coupling snubberのパラメータ調整について詳しく説明します

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snubberが必要な時とその理由およびパラメーターの計算方法を学習します

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IT couplingコンポーネントが回路に追加されると

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トポロジの競合のレッスンで説明したようにトポロジの競合が発生する可能性があります

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これらの競合はcouplingの電流源と並列に もしくははcouplingの電圧源と直列に スナバ回路を追加することによって解決されます

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Typhoon HIL Schematic Editorでは通常snubber回路を手動で追加する必要はありません

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snubberはあらかじめ作られたcouplingに組み込まれています

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snubberにはいくつかの形態があります電流源側または電圧源側のどちらかにRをつけるもの

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電流源側にRとCを直列接続するもの

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電圧源側にRとLを並列接続するものなどです

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さらにsnubberのタイプには固定と動的があります

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couplingを追加した後にトポロジーの衝突が発生した場合snubberを使用して解決する必要があります

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回路内のトポロジの競合はすべてのスイッチングパターンで存在することもあればいくつかのスイッチパターンにおいてのみ存在する場合もあります

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常に存在するトポロジ の競合は固定のsnubberによって解決されます

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スイッチの特定パターンにのみ存在する競合は動的なsnubberによって解決する必要があります

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一言で言えばそれらが有効になっている場合は固定スナバはすべての

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スイッチパターンで有効になりますが 動的snubberは必要な場合にのみ有効になります

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正確には あるコンポーネントが競合によりディジェネレーション(コンポーネントが意図的に無効化されること)される場合 コンパイラはそれが発生するタイミングだけsnubberを動的に有効化します

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モデルでどちらのsnubberを使用するべきか決定したら

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snubberに値を挿入する必要がありますその計算方法について説明します

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snubberのパラメータ化は2つの一般的なルールで構成されています

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1つ目は時定数はシミュレーションのタイムステップの数倍に設定する必要があります

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2つ目は対象となる周波数（通常は50/60Hz）に対するsnubber全体のインピーダンスは

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回路に小さな損失（通常は1％以下）の大きさに抑えるることです

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これは回路の電圧レベルやcouplingを通して伝達される総電力に依存します

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snubberによってもたらされる相対誤差はsnubberを通して伝達される総電力に依存することに注意することが重要です

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公称電力がcouplingを通して伝達される場合snubberの影響は無視することができます

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一方couplingに電力が消費されていない場合は

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snubber回路による電力消費だけなので相対誤差が大きくなります

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[Materials]タブでスナバを計算するための方程式を含むドキュメントを見つけることができます

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次に実際の例を用いて固定snubberまたは動的snubberをいつ使用するかを見てみましょう

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このサンプル例を見つけるには[Materials]タブをチェックしてください

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ここでは2つの単相インバーターが並列に接続されています

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フィルターインダクタがあるためコア結合素子の電圧側はインダクタに向けて配置します

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スナバなしでモデルをコンパイルしましょう

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couplingの電圧側がディジェネレーションされていることを警告します

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この警告はcore couplingが並列であるために現れるもので結合の電圧側の電圧源が常時並列であることを意味します

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この場合は固定スナバが必要です

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これらはcore couplingコンポーネントのプロパティを入力することで追加できます

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使用するスナバタイプと固定または動的のどちらにするかを選択できます

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ここで固定のR snubberを試してからモデルを再度コンパイルしてみましょう

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R snubberだけを追加するとコンパイラの警告は消えます

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固定 R snubberで実行したときにモデルが安定しない場合は

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代わりに固定 RLスナバをを使用すればモデルの安定性を向上させることができます

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電圧源のディジェネレーションが解決したので残りの警告に移りましょう

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これらのエラーは カップリング の電流源側によって引き起こされるスイッチのディジェネレーションが原因で発生し ます

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その場合すべてのスイッチが開いているときにそのうちのいくつかは

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couplingの電流源によってディジェネレーションしているはずでこの状況を避けるためにスナバを有効にしなければなりません。

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トポロジの競合は1つのスイッチ配列にのみ存在するため動的をsnubber使うことができるのです

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ここでコア結合の電流側に動的 RC snubberを追加します

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これを行うには以前と同じプロセスに従いますがここではFixed snubberをfalseに設定します

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動的snubberを含めたモデルをコンパイルすると

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各コアのカップリングの電流側にスナバを追加することで競合が解消されたことが分かります

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次にExample Explorerのmicrogrid example libraryから

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Battery Inverter switchingモデルを開き ます

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この例はモデルの安定性を向上させるためのsnubberの使用法を示しています

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この簡単な例はmicrogrid libraryから直接使用されるbattery inverter componentで構成されています

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マスクの下にあるものを見ると　三相インバータ

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LCフィルタ　測定器　そして最後に出力に回路ブレーカーがあることがわかります

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元に戻りましょうインバータの隣には誘導性負荷　コンタクタ　グリッドがあり

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三相電圧源として表現されています

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負荷は誘導性であるためコアカップリングコンポーネントの電圧側は負荷に向かって配置します

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ご覧のとおりこの例のスナバはデフォルトで追加されているのでその理由を見てみましょう

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couplingをダブルクリックしてdisable couplingsにしましょう

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ここでスナバを使用せずに[coupling stability analysis]にチェックを入れてモデルをコンパイルすると

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次の警告が表示されます

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この警告はコア結合が安定していないことを意味します

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この場合安定性の問題を解決するためにsnubberが必要です動的snubberを使用した場合トポロジの競合を解決できますが

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このモデルの場合　トポロジの競合が存在しないため

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仮に動的snubberを有効にしても何も起こりません

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そのため安定性を向上させるためには固定スナバが必要です

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[Materials]タブの[Snubber Parameterization]ドキュメントにスナバ計算に関する一般的なルールが記載されていますのでそちらに従ってください

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スナバの時定数はシミュレーションステップの数倍にする必要があります

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この例ではシミュレーションステップの20倍の定数を使用しました

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インバータの公称電力は1.6MVAですが公称線間電圧は480Vです

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対応する方程式を適用するとRとCに対して次のパラメーターが得られます

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モデルを再度コンパイルするとすべてが安定しているというメッセージが表示されます

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スナバのパラメータ化は特にモデルが複雑な場合

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複雑になることがわかります前のレッスンで説明したようにTLMカップリ​​ングの利点の1つは

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スナバが必要ないためより簡単に使用できることです

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ただしTLMよりもITカップリングが適している場合もあります

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ITカップリングはパワーエレクトロニクス用途で推奨されTLMカップリ​​ングはマイクログリッドおよびパワーシステム用途で推奨されます

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このレッスンでは電気回路分割を実行するときにITカップリングの

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snubberのパラメータの調整方法について説明しました

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次のレッスンでは信号処理の分割とデバイスの分割に焦点を当てます

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ではまたお会いしましょう