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Eletrônica Industrial para Controle e Automação II – TA- 01/03/2016 
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Roteiro Introdução do Simulink 
Abrir o ambiente Matlab e iniciar o Simulink através do botão de atalho ou através do 
comando simulink no prompt da janela de comandos. 
 
Observar a biblioteca. Na opção simulink estão alocados os modelos básicos, e o 
Toolbox SimPowerSystems os modelos relacionados com a simulação de sistemas de Potência. 
 
Selecione o Toolbox SimPowerSystems com o botão esquerdo do mouse, depois 
através do botão direito acione a opção Open SimPowerSystems library. Esta biblioteca possui 
os modelos organizados em 7 categorias principais: Electrical Sources, Elements, Power 
Electronics, Machines, Measurements, Application Libraries e Extra Library. 
Além disso, a biblioteca possui o modelo powergui, que é responsável por 
configurar/gerir os blocos do toolbox. 
 
A seguir temos alguns exemplos de modelos em cada uma das categorias: 
Electrical Sources: fonte CC, fonte de tensão CA monofásica, Fonte tensão CA trifásica, fontes 
controladas de tensão e corrente e baterias 
 
Elementos: 
 
 
Existem dois tipos de modelos de associações paralelas e série RLC, a branch e a load. 
Basicamente, o modelo branch configura o componente através dos valores discretos de 
indutância, capacitância e resistência. Enquanto o modelo Load, configura o modelo através da 
especificação de potência. 
Modelo Ground é necessário para prover a referencia na solução dos sistemas e que identifica 
a referência na medida de tensões utilizando sensores não diferenciais. 
O conjunto de modelos Power Electronics engloba os modelos dos interruptores 
semicondutores e ideais, tais como, diodo, thyristor, GTO, IGBT, Mosfet e uma ponte universal. 
 
Dentro deste conjunto, existem modelos que estão relacionados com blocos requeridos para a 
implementação de funcionalidades de controle dos interruptores. 
 
Machines: esta biblioteca contem os modelos de diversos tipos de maquinas elétricas, 
incluindo máquinas síncronas, máquinas assíncronas e máquinas CC. Os modelos das máquinas 
podem ser configurados através da inserção dos valores de cada um dos parâmetros ou 
considerando as informações contidas em banco de dados pré-estabelecido de tipos de 
máquinas. 
 
 
Na biblioteca de medidas, existem medidores de grandezas como tensão, corrente e 
impedâncias e outros modelos relacionados com os cálculos de índices como THD, valores 
médios, valores eficazes, potências e transformadas. 
Como consigo verificar as formas de onda? No ambiente do Matlab/Simulink, é preciso 
especificar as grandezas desejadas para monitoração antes da simulação. 
As grandezas dos circuitos podem ser adquiridas de duas formas. A primeira através da 
conexão do sensor diretamente no circuito, como voltímetro ou amperímetro. A outra forma 
utiliza a opção disponível em alguns modelos, que prevê o registro da grandeza pelo sistema 
para posterior visualização por parte do bloco multímetro. 
 
 
Etapas: 
Diferentemente dos sistemas de simulação de circuitos, onde convencionalmente, as 
grandezas k, mega, giga podem ser expressas por suas letras de identificação, o ambiente 
matlab requer a representação em notação de engenharia. Por exemplo, 1000 deve ser 
representado por 1e3 e não por 1k. Porém, é possível utilizar as vantagens do ambiente 
matlab, onde parâmetros podem ser carregados na área de trabalho, via linha de comando 
diretas ou através de programas salvos em um arquivo ponto m. 
1) Criar página de desenvolvimento 
2)Inserir bloco controlador do toolbox (Powergui); Este bloco controle o tipo de simulação que 
pode ser realizada: (contínua, discreta ou fasorial).Além de prover o acesso a configurações 
iniciais, e ferramentas de análise (FFT por exemplo) 
3) Configurar parâmetros de simulação. Existem dois métodos de simulação, um baseado em 
passo de integração fixo, usualmente destinado a simulações envolvendo passos de cálculos 
constantes convencionais em sistemas digitais e amostrados, o outro método consiste da 
aplicação de um passo variável, onde o sistema modifica os intervalos de integração de forma 
a atender as especificações de tolerância estipuladas. 
Com relação ao método numérico, em função da utilização de modelos relacionados com 
elementos chaveados , preferencialmente utilize os métodos trapezoidais (st23) e (st23d). 
Ajuste o intervalo de tempo inicial e final, envolvendo um número de períodos capaz de 
demonstrar os efeitos esperados. 
Por exemplo, em uma simulação envolvendo um retificador monofásico de meia onda sendo 
alimentado por uma forma de onda de tensão com frequência de 50Hz, e desejando-se 
verificar 10 períodos. O tempo final deve ser configurado como sendo 10 vezes o período de 
um período de análise, ou seja, 10/50=1/5=200ms. 
Quando estiver empregando passo de simulação variável, em algumas situações é importante 
informar ao simulador o máximo passo empregado nos processos de integração. Uma regra 
geral pode ser aplicada, considerando 25 pontos dentro da maior frequência de 
comportamento conhecido. Assim, em uma situação envolvendo uma frequência de 50Hz, o 
passo máximo a ser considerado pode ser expresso por 1/(50*25)=1/1250. 
Criando o exemplo 1 
 
1) Crie uma nova área de trabalho, através menu principal File>New>Model, com atalho 
ctrl+N, ou pelo ícone que possui uma pagina em branco. Salve com um nome: teste1 
2) Adicione o bloco de controle PowerGUI. 
3) Configure os parâmetros de simulação. 
 
 
 
 
Primeira tarefa, criar um sistema baseado em uma linha de alimentação monofásica CA 
(220VRSM e 60Hz), considerando uma carga RL composta por (100 ohms e 1mHenry), conforme 
figura abaixo. 
 
. 
Crie a interface para monitorar as variáveis instantâneas de tensão e corrente sobre a carga 
total (RL) e a tensão instantânea sobre o indutor, empregando os métodos empregando 
sensores de tensão e corrente e o multímetro. 
Crie a interface para mostrar a evolução do valor médio e valor eficaz da tensão sobre o 
indutor e a tensão total sobre a carga. 
Criando o exemplo 2 
Considere o sistema de acionamento de um motor CC do tipo excitação separada. Considere a 
existência de blocos de desenvolvimento A (armadura) e B (Campo), e duas condições de carga 
(proporcional e constante) 
 
Figura 1: Sistema de Acionamento de Motor CC-ES 
Considere que os blocos A e B representam conexões diretas; 
As fontes de tensão Va e Vf são configuradas para o motor apresentar velocidade de base em 
carga nominal 
A característica (T-w) de carga deve ser: 
 Característica de torque constante igual ao nominal 
 Característica de torque proporcional à velocidade 
1) TL=Tnominal 
2) TL=Bxw 
O modelo do motor deve ser o modelo II, pré-configurado (5HP-1750RPM), 240V no circuito de 
armadura e 150V no circuito de campo. 
Simule o sistema considerando o processo de partida, degrau de tensão, onde a tensão de 
alimentação deve permanecer nula até 10ms, e depois apresentar o valor configurado 
(considere TL=Bxw) 
Visualize e registre as formas de onda das correntes de armadura e de campo, a velocidade da 
máquina em RPM e o torque desenvolvido na forma Y-tempo; 
Compare os formas de onda de corrente nos enrolamentos e seus parâmetros de circuito. 
Comente estes aspectos. 
Repita o procedimento considerando a carga com característica de conjugado constante com a 
velocidade.