Форум » Моделирование устройств силовой электроники » Реализация модели Джайлса-Атертона в Microcap 9 » Ответить

Реализация модели Джайлса-Атертона в Microcap 9

Finarfin: К сожалению не могу достать оригинальную статью авторов, но во всех публикациях (для определенности возьмем эту) по теме модель имеет пять параметров, в то время как в microcap их только 4. Обычно во всех статьях: 1) Ms - намагниченность насыщения 2) a - масштабный коэффициент (растягивание-сжатие вдоль оси абсцисс) Ms и a - параметры безгистерезисной кривой 3) k - коэффициент безвозвратной деформации (pinning) стенок, определяет площадь петли гистерезиса (при k=0 гистерезиса нет) 4) alpha - характеризует взаимодействие (coupling, interaction) между доменами 5) c - отношение дифференциальной проницаемости кривой начального намагничивания в начале координат к дифференциальной проницаемости при рассмотрении только безгистерезисной составляющей (в других источниках - коэффициент обратимости перемещаний стенок доменов) Всего пять коэффициентов, подбираемых алгоритмом оптимизации до наилучшего соответствия экспериментальным точкам (пример реализации) В Microcap же видим только Ms, a, с и k. Но где же alpha??? Она полагается равной какому-то постоянному значению? Каково оно? Боюсь что это существенно снижает точность моделирования. По хорошему даже параметр k полагается переменным и переходят от пяти параметров к семи-восьми.

Ответов - 216, стр: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 All

Finarfin: и что, никто не знает куда делась целая независимая переменная модели? Как же вы тогда подбираете параметры, на глаз что-ли, без оптимизации? Вот еще нашел проблему у модели Джайлса-Атертона: получаются завышенные потери. на картинке - зависимость площади петли гистерезиса от амплитуды индукции магнитного поля. Точка (0.1, 1.42) - справочная величина, общие удельные (Вт/(Гц*м^3)) потери в материале вместе с вихретоковыми. но у модели Дж. чана куча других проблем, потому что это вообще искуственная модель, не имеющая никакой связи с физикой процессов в материале, например возрастание удельных гистерезисных потерь в материале при увеличении подмагничивания (на самом деле они уменьшаются). Здесь по оси x - подмагничивание в А/м это уже отклонение от темы, если кого-то интересуют баги моделей, приглашаю сюда Сейчас главное узнать куда делась alpha

locik: можно попробовать общими усилиями разобраться что к чему.тоже интересует эта тема.к сожалению только что нашел вашу здесь на форуме.если есть желание можно продолжить общение.может быть и более осведомленные товарищи тоже заинтересуются.если же вы уже решили проблему пожалуйста выложите уточненную модель.пока написал по чану безгистерезисную для мультисим и лтспайс.в микрокакп тоже несложно будет встроить. для составления гистерезисной знаний не хватает.к сожалению знающие люди не откликаются.

qaki: locik пишет: к сожалению знающие люди не откликаются. Этот вопрос отчасти затрагивал в своей диссертации уважаемый С.А. Амелин. Кое-что не так давно писал по этому поводу dmitry_shem. click here

locik: подзабыл и математику и физику.пока разбираюсь в параметрах и формулах по последней ссылке.ну в общем так и предпологал:"учите матчасть!"

qaki: to locik Относительно внятное изложение модели Джиласа-Атертона нашлось в Star-HSpice Manual. Для удобства обсуждения сделал перевод [url=Model Jil.pdf]фрагмента.[/url] Кое-что в смысле практического подхода к созданию нового компонента Микрокап с нужными свойствами, но без удобного сервиса в виде программы Model можно найти здесь

locik: qaki ,спасибо статью скачал.изучаю.пока к дискуссии не готов.

Aml: Краткая информация по модели Джилса-Аттернона тут есть - http://dsp-book.narod.ru/MMEL.pdf

Aml: Ну а что она точно отображает форму петли только для той индукции, при которой оптимизировались параметры модели - это факт давно известный, я это 20 лет назад еще будучи аспирантом исследовал. Слева - модель, справа - протокол испытания материала на стенде.

neon: Оригинальная статья: «THEORY OF FERROMAGNETIC HYSTERESIS» По данной теме у меня очень много статей, вот только кто будет разбираться в них, чтоб решить раз и навсегда «особенность» данной программы.

qaki: to Aml & neon Большое спасибо за ссылки. Видимо есть смысл периодически встряхивать информационные залежи. Это расширяет круг интересующихся проблемой. to neon Вы как-то упоминали, что получили доступ к 10Pro. Каково Ваше мнение о достоинствах новой версии Капа? Есть ли возможность относительно свободного доступа к ней для других пользователей?

Aml: Есть ли возможность относительно свободного доступа к ней для других пользователей? Доступ такой же, как и к другому "пиратскому" софту. Т.е. он достаточно свободный, но нелегальный, поскольку нарушает авторские права.

Aml: Если уж собирать статьи. Модернизация модели магнитного сердечника - http://www.power-e.ru/2005_01_116.php

qaki: to neon Еще раз спасибо. Захватывающая статья. Прямо таки великая теорема Ферма, гистерезис этот. Вот только орфографических ошибок в тексте многовато. Но это у америкосов в порядке вещей - как говорю, так и пишу.

locik: искал мс10.в свободном скачивании не нашел.на да ладно пока и мс9 хватает.если научиться писать модели то и её вполне хватает.за статьи спасибо.почитаю.пока сложновато дается.по последней ссылке pdf не смог скачать. сохранил в формате mht.посмотрю через браузер.

neon: qaki у меня есть свободный доступ к актуальной версии программы. Из истории изменений программы видно, что в отношении нелинейной индуктивности ничего не поменялось начиная с более ранних версий. Если есть конкретная инструкция как это проверить, то я готов выполнить все требования. Если необходимы дополнительные статьи, то пишите.

qaki: neon пишет: Если необходимы дополнительные статьи, то пишите. Привет! У меня тоже накопилось энное количество работ по этому поводу. Сейчас решил разобраться с "кладезем премудрости". Нашел в нем несколько новых для меня словечек. Например, сигмоид. Так один из патриархов намагничивания называл петлю гистерезиса. Тут мне вспомнился один анекдотичный случай из тех времен, когда я еще вращался в околонаучной среде. На защите кандидатской ученый секретарь - дама, как ей казалось крайне благожелательная- задала соискателю вопрос о форме тела неопределенности зондирующего сигнала. Тот в ответ начал что-то изображать руками, а один шкодливый молодец из команды Игоря Большакова шепнул ему: "Имеет форму дюленоида". Соискатель начал радостно повторять это словечко, а за ним и другие члены ученого совета. После защиты новоиспеченный кандидат спросил у подсказчика - а что такое дюленоид. Тот ответил, что слово это он придумал от французского "дюле", что по-русски значит какашка. Так, что сейчас пополняю свой словарный запас, тезаурус, так сказать.

Aml: Из истории изменений программы видно, что в отношении нелинейной индуктивности ничего не поменялось начиная с более ранних версий Не совсем корректное высказывание. В 10-й версии ничего не изменилось по сравнению с 8-й и 9-й. А вот в 7-й версии и ранее другая модель была, основная кривая намагничивания в ней описывалась арктангенсом. Т.е. существуют, как минимум, две разновидности модели Джилса-Атертона.

Aml: Выкладываю статьи по обсуждаемой тематике, соавтором которых я являлся. Экспериментальное исследование параметров модели Джилса-Атертона (Новиков А.А., Амелин С.А., "Электричество", №9, 1995 г.) - https://docs.google.com/open?id=0B3u4J7t3fyZ2VHNUVDBPeXJfcjg Модификация модели Джилса-Атертона для учета частотных свойств ферромагнетиков (Амелин С.А, Новиков А.А, Строев К.Н, Строев Н.Н., "Электричество", №11, 1995 г.) - https://docs.google.com/open?id=0B3u4J7t3fyZ2a195ZHplVE9KM2s Расчет потерь в аморфных материалах при помощи модифицированной модели Джилса-Атертона (Амелин С.А, Новиков А.А, Строев К.Н, Строев Н.Н., "Вестник МЭИ", №1, 1996 год) - https://docs.google.com/open?id=0B3u4J7t3fyZ2WGtSemNGczVmMFk

locik: пока настораживает очень плоская вершина при малых значениях В и Н.предельная петля практически полностью совпадает со справочными данными и легко строится с помощью оптимизатора буквально по нескольким точкам(Нс Br Bs).наверное проще имея справочные данные просто подобрать параметры для заданной частоты.но это возможно только для преобразователей с внешним генератором у которого частота не зависит от параметров магнитопровода.для автогенераторов такой способ не подойдет.пока изучаю статьи.

Aml: locik, все так. Основная проблема - слишком большое значение Вr в частных петлях гистерезиса. В первой статье моего предыдущего поста предпринимается попытка это дело улучшить путем оптимизации параметров, полученных как для частных, так и для предельной петли. Если упрощенно, то надо такой коэффициент К подбирать, чтобы и предельные и частные петли были максимально близки к реальным. Т.е несколько снизится точность отображения предельной петли, но зато улучшатся для частных.

locik: в общем то если бы кто то сказал что результаты моделирования и макетирования совпали с точностью 1% очень удивился бы. в лучшем случае 10%.разбросы параметров реальных компонентов отличаются на 10-ки % и даже более.

locik: в общем то если бы кто то сказал что результаты моделирования и макетирования совпали с точностью 1% очень удивился бы. в лучшем случае 10%.разбросы параметров реальных компонентов отличаются на 10-ки % и даже более.

qaki: Думается, что Aml прав, когда говорит, что корявость частных циклов всего лишь косметический дефект в модели J&A. В большинстве случаев достаточно убедиться в наличие запаса по В. Однако стоит повнимательнее присмотреться к тому, что J&A называют an arbitrary function. Неистовое желание первопроходцев гистерезиса получить простые математические выражения удобные для ручного счета и аналитических методов видимо в какой-то мере сказалось и на них.

Aml: Вообще-то точность формы петли гистерезиса нужна лишь для одного - точного определения потерь в сердечнике. Во всех остальных случаях (ИМХО) достаточно того, что есть на текущий момент. Однако, точное определение потерь в сердечнике на основе существующей модели Джилса-Атертона невозможна в принципе, поскольку эта модель не учитывает частотные свойства ферромагнетика, т.е. расширение петли с ростом частоты. Т.е. имеет практический смысл бороться за точность формы петли гистерезиса только одновременно с модификацией модели для учета частотных свойств (что наша НИРовская группа и пыталась сделать в середине 90-х). Иными словами, подбор коэффициентов для одновременного более-менее точного получения частных и предельных петель - это полумера. Поскольку петля, по которой оптимизируется модель, как правило, получена на достаточно низкой частоте перемагничивания (обычно 10 кГц или даже 1кГц), то на более высоких частотах она априори неточная (в стандартном варианте). Причем, речь не о 10-20% погрешности, а, о 50% и более. Например, посмотрел потери в кольце из материала М2000НМ1 на частотах 40 и 100 кГц - http://microcap-model.narod.ru/Magnetic/parametr.htm Без учета частотных свойств они должны отличаться в 2.5 раза. На самом деле они отличаются в 3 раза. Т.е. минимум 25% погрешности имеем только за счет неучета частотных свойств.

Aml: Правда, существующая модель по потерям дает погрешность в сотни процентов. Поэтому студентам на лекциях даю такую информацию:

qaki: Aml пишет: Однако, точное определение потерь в сердечнике на основе существующей модели Джилса-Атертона невозможна в принципе, поскольку эта модель не учитывает частотные свойства ферромагнетика, т.е. расширение петли с ростом частоты. И это не удивительно. J&A в своих публикациях рассматривали только установившийся режим намагничивания применительно к сталям с низким содержанием углерода, почти к железу. В терминах классической механики это статика. Наш лектор, начиная чтение 3-х семестрового курса теоретической механики, сказал, что статика это тот раздел, который знают и студенты, и преподаватели, кинематику знают сами преподаватели, а динамику ни те, ни другие. Хорошо бы в вопросах моделирования гистерезиса подняться до уровня кинематики. Про динамику и говорить нечего. Теории сыпучих сред вообще нет. Уравнения a'la Навье-Стокса для вязких жидкостей применительно к кристаллическим решеткам, заполненных магнитными доменами, еще никто не придумал.

locik: вот что пока получилось. http://shot.qip.ru/00beVX-317zmt264a/ http://shot.qip.ru/00beVX-417zmt2649/

neon: Aml пишет: В 10-й версии ничего не изменилось по сравнению с 8-й и 9-й. так я о 10-й и писал, т. к. какой смысл сравнивать древние версии с актуальной.

qaki: Есть [url=Jiles & Atherton.pdf]перевод[/url] статьи Jiles и Atherton. Так получается, что в последнем руководстве по Микрокап 9,10 на стр 475 не совсем точно воспроизводится идея модели Джилеса и Атертона. Авторы говорят, что в их модели в рамках энергетического подхода учитывается гистерезис от перемещения и прогиба стенок доменов, а повороты предлагается учесть в дальнейшем. В книге же мы читаем, что повороты уже учтены.

qaki: to losic Вы как-то выкладовали кривульку безгистерезисного намагничивания с Вашей стартовой модели. Что-то больше не вижу ее, но это не важно. Аналогичные кривые элементарно получаются в Микрокапе, если параметр k установит равным 1. В качестве примера привожу безгистерезисную кривую феррита N87 Сами авторы в своих апостольских деяниях возлюбили уравнение Ланжевина Man(He) = Ms(coth(He/a) - (a/He)) Попробовал поиграться с ним в Matlab. Не хочет считать при Не=0. Ругается, деление на нуль, говорит, получается.

locik: это безгист.модель чана.понравился способ реализации в мультисим.т.е. использование источника магн. движ. силы и собственно самого магнитопровода.оттуда и взял.даже такое же символьное изображение.такой способ позволяет проще реализовать разветвленные магнитные цепи собирая их из кусочков нужных размеров и магн.свойств.прямо как в реалии. в мультисиме даже удалось получить максимальную гистерезисную.частные не получается.спайс совсем не знаю.в мультисиме просто реализовать длинную формулу подставлением результатов предыдущей. например: .subckt MagCore 1 2 ( .param Lm=69.12e-3 A=54e-6 Br=0.14 Bs=0.39 Hc=16 Lg=1e-7 Mo=12.566e-7 +H=V(1,3)/(Lm-Lg) +Bup=Bs*(H+Hc)/(abs(H+Hc)+Hc*(Bs/Br-1))+Mo*H +Bdn=Bs*(H-Hc)/(abs(H-Hc)+Hc*(Bs/Br-1))+Mo*H +B=(Bdn+Bup)/2 G1 1 3 value=B*A R1 3 2 Lg/Mo/A ) .ends MagCore в лтспайс примерно так же но с ипользованием func().скобки именно пустые. в микрокапе пока не пойму как это сделать.вот как это выглядит .subckt MagCore 1 2 .param Lm=69.12e-3 A=54e-6 Hc=16 Bs=0.39 Br=0.14 Lg=1e-7 Mo=12.566e-7 G1 1 3 value={A*(Bs*((V(1,3)/(Lm-Lg))-Hc)/(abs((V(1,3)/(Lm-Lg))-Hc)+Hc*(Bs/Br-1))+Mo*(V(1,3)/(Lm-Lg)) ++Bs*((V(1,3)/(Lm-Lg))+Hc)/(abs((V(1,3)/(Lm-Lg))+Hc)+Hc*(Bs/Br-1))+Mo*(V(1,3)/(Lm-Lg)))/2} R1 3 2 {Lg/Mo/A} .ends MagCore читаемость плохая. поэтому прошу помощи.все таки надо учить матчасть.может само представление магн.потока как G1 неправильное.

qaki: Сравнил В-Н кривые популярного феррита N87, получаемые в Микрокапе, и с помощью программы MDT.exe фирмы Эпкос. Сделал простенькую модельку классической схемы измерения В-Н кривых. На входе синусоидальный намагничивающий ток частотой 100 Гц, на выходе интегратор tau=100 мсек. Сама схема и полученные кривые на рис.[url=]B-H[/url] Можно сказать, что кривые не слишком отличаются. Но есть интересный моментик - восходящая и нисходящая ветви кривой Микрокапа в зоне сильных полей перехлестываются.

Aml: Насколько мне помнится, перехлест этот из-за фазовых сдвигов, т.е. из-за неидеальности интегрирования RC-цепочкой.

locik: да это так.пробовал проинтегрировать в модели сердечника емкостью.просто чтобы определиться что влияет на параметры петли.получилось что с ростом частоты она вообще превращается в восьмерку.т.е. такой простой способ интегрирования не подходит.

Aml: Я это еще по лабам помню, которые студентом на 3 курсе делал :)

Aml: Кстати, в Micro-Cap есть идеальный интегратор в виде функционального блока (в Macros)

qaki: Aml пишет: Насколько мне помнится, перехлест этот из-за фазовых сдвигов Верно! Увеличил частоту в 10 раз и перехлест исчез. Сама петля с уменьшением тока намагничивания уменьшается как по высоте, т.е. по В, так и по ширине. Значит модель J&A не так уж сильно врет на частных циклах.

locik: пока идей нет буду читать статьи.а как добавить файл со схемой к сообщению ? что то через кнопку "файл с компьютера" не получается.

Aml: Нужно выложить файл на любом файлообменнике, а сюда тать ссылку. Кнопка "файл с компьютера" как раз и начинает такой процесс.

locik: попадаю все время на QIP.ru что дальше не понятно.нашел как.

Aml: locik см. http://microcap.forum24.ru/?1-1-0-00000004-000-0-0#000

Aml: Посмотрел - точно, какая-то хрень с размещением файлов. Сбой сервиса форума, наверное. В общем, вот ссылка на файлообменник - click here

qaki: Очень интеллигентный сервис для картинок http://savepic.su/index.php . Нет всякого мусора вроде полупорно и предложений дать номер своего мобильника для бесконтрольного опорожнения баланса. Срок хранения не менее 2 лет.

locik: сделал закладки в браузерах Zalil.ru.буду им пользоваться.

qaki: Хочу высказать вслух одно соображение по поводу реализации модели Джилса-Атертона (J&A) в Микрокап. Для описания кривой безгистерезисного намагничивания J&A используют в качестве аргумента эффективную напряженность магнитного поля He, которая принимается равной Не = Н + alpha*M, (1) где alpha - экспериментально определяемый параметр, характеризующий междоменные связи, M - намагниченность образца, H - приложенное поле. В тоже время известно, что намагниченность M равна M = mu0*hi*Н, (2) где mu0 - магнитная постоянная равная 4*pi*10^-7 Гн/м, hi- магнитная восприимчивость материала. Величина hi связана с проницаемостью ферромагнетика mu соотношением mu = mu0*(1 + hi). (3) Разделив левую и правую части (3) на mu0, запишем hi в таком виде hi = mur -1, (4) где mur - относительная проницаемость. Если учесть, что ферромагнетики, реально применяемые в силовой электронике, имеют относительную проницаемость порядка 1000, то можно принять hi ~ mur. (5) Подставив численные значения mu0 и hi в (2), получаем M = 4*pi*10^-7*1000*H = 1.257*10^-3*H. (6) То есть вклад намагниченности в значение эффективной напряженности He весьма мал и им можно пренебречь при тех точностях, которые дает моделирование. Видимо по этой причине разработчики Микрокап исключили параметр alpha модели J&A из числа параметров, особо оговариваемях при моделировании индуктивных элементов с нелинейным ферромагнитным сердечником. Тем не менее в других программных продуктах, основанных на Spice-технологии, этот параметр можно встретить. В качестве примера приведу HSpice-программу фирмы Synopsys. Заметим также, что хотя mur в процессе перемагничивания сердечника может довольно сильно изменяться, эти изменения существенно не сказываются на величине He. Вышеприведенные формулы в удобочитаемом виде представлены ниже:

locik: максимальную гистерезисную сделал по чану.разобрался с использованием FUNC.оказалось все не так сложно. формулы стали вполне читаемыми.дальше не продвигается.не пойму как использовать if(a,b,c).надо чтобы вычислялась только первая часть т.е. b.если условие не выполняется чтобы ничего не вычислялось. например: .func Bmax {if(ddt(Bdn)>=0,Bup-Bdn,что поставить здесь чтобы при ddt(Bdn)<0 просто запомнить величину Bmax)} неужели для этого надо использовать источники например Е.это как то сложно.

qaki: Сравнил кривые предельного цикла намагничивания феррита N87 Эпкос по модели Джилса-Атертона и по модели Дж. Чана etc. Сравнение явно не в пользу модели Чана. Эта модель занижает размер относительно линейной части петли, что может привести к выбору излишне большого ферромагнитного сердечника в трансформаторе, т.е. к неоправданному утяжелению девайса. Занятные мысли возникают при сравнении статей Дж. Чана etc и В Володина. Например, запись модели в формульном выражении: Обращает на себя внимание последний член как минимум шестого порядка малости в формулах В. Володина. Присутствие его просто необъяснимо. Может быть это способ создания патентной чистоты, а может и вовсе для научности?

locik: формула Володина кажется более правильной.если Н стремится к бесконечности В стремится к Bs+Mo*Н.т.е. все равно растет. эффект занижения присутствует но это легко исправить подбором Bs.плохо что дальше не движется.застрял на получении частных петель.у модели чана есть еще недостаток-при несимметричном намагничивании петля выходит за пределы максимальной что вообще то непонятно.но пока она кажется более простой поэтому использую её.

qaki: locik пишет: формула Володина кажется более правильной.если Н стремится к бесконечности В стремится к Bs+Mo*Н.т.е. все равно растет. эффект занижения присутствует но это легко исправить подбором Bs. Да, уж... Действительно напартачил с Володинской формулой. Посыпаю голову пеплом и падаю ниц, вымаливая прощение. Не обратил внимания, что у Чана В идет со штрихом, а по тексту этот штрих как раз обозначает добавку к полностью насыщенному сердечнику. Ведь сама обмотка продолжает трудиться, не ведая, что ферромагнетик попал под пресс. Но Чан, тем не менее, говорит о малости этой добавки в реальных трансформаторах. Не очень понятно, как у Чана возникает кривая начального намагничивания. У Джилса и Атертона конструкция модели такова, что есть скелет в виде безгистерезисной кривой, к которому привешиваются прибамбасы обратимого и безвозвратного намагничивания. Эти прибамбасы упакованы в дифференциальные уравнения, решение которых тяжело дается. Переменные у меня пока не разделяются, на подстановки мозгов не хватает. Видимо придется переть в лоб через задачу Коши. С Чаном все гораздо проще. Здесь получены готовые формульные выражения. Они легко считаются. Вопрос только в правильном написании программы-кавыркунчика.

locik: насчет малости приращения наверное правильно.если посчитать магн.проницаемость при B=Bs то она не так уж мала. например для феррита = примерно 400.формула чана эмпирическая.фактически она не отображает сущности физических процессов.просто хорошо написана.формула кривой начального намагничивания по чану B=(Bdn+Bup)/2.т.е тоже эмпирическая но тем не менее хорошо соответствует реальной.главная проблема как реализовать все это в спайс.

qaki: locik пишет: формула чана эмпирическая.фактически она не отображает сущности физических процессов. Физическая подоплека математической модели не так уж и важна. В конце концов модель может быть сделана как угодно, например из пружинок и колесиков. Главное, чтобы она считала правильно и не требовала слишком много вычислительных ресурсов. Модель Чана доходит до меня как до жирафа. Уровень понимания пока ниже подбрюшья. Если на интервале 0<Bd<Br вроде бы все ясно, то дальше полный мрак. В Володинский манускрипт никак не могу врубиться. Как, что, куда и почему что-то перемещается написано так мутно, что и многократное прочтение не помогает. В оригинале статьи Чана это место также написано каким-то чудовищным английским. Два инфинитива подряд, пропуски подлежащего и дополнений, еще куча нарушений стандартной грамматики.

locik: мне тоже пока не совсем ясно.пока понял так что на частных циклах Bup перемещается вниз на разницу между Bup и Bdn в верхней точке перегиба т.е. когда производная индукции меняет знак.Bdn вверх по той же методике в нижней точке перегиба. при несимметричном намагничивании еще надо смещать по Н соответственно вправо или влево.это совсем еще не ясно.не уверен что правильно понял.да еще со спайсом мало знаком.непонятно как это реализовать средствами спайс.такие же проблемы с моделью J&A.никак не пойму.

qaki: Напрашивается весьма несложный алгоритм реализации модели Чана. Надо сразу сказать, что описанный авторами алгоритм построения частных циклов гистерезиса скорее всего изначально был ориентирован на ручное построение графиков. При наличии ПК для стационарных режимов намагничивания процедура сводится к следующему. Из точки старта в начале координат рабочая точка в соответствии с мгновенным значением напряженности поля перемещается по кривой намагничивания до точки максимума. При обнаружении экстремальной точки производится вычисление значения В на кривой намагничивания и на кривой предельного цикла. Определяется разность между ними delta. Далее рабочая точка запускается по кривой предельного цикла, ординаты которой смещаются на величину delta/. При симметричном изменении поля следующая экстремальная точка обнаруживается на кривой намагничивания. Формируется новая траектория движения рабочей точки путем сдвига кривой предельного цикла на delta. Этот алгоритм был прокручен в Matlab. Результат для феррита 2000НМ показан на рисунке.[url=]click here[/url] Здесь показан случай намагничивания синусоидальным полем с Hmax 150 А/м. Процесс начинается в точке начала координат. Далее по красной линии, сответствующей кривой намагничивания поднимаемся в точку экстремума А. Затем идет перемагничивание с выходом в точку В. Из нее возвращаемся в А. Случай нестационарного воздействия пока до конца не проработан. Основной вопрос здесь - ситуация недолета до следующего стационарного экстремума при внезапном начале попятного изменения поля.

locik: надо наверное попробовать написать макрос.в lib файлах оператор IF нельзя использовать.сразу отмечает цветом ошибки.

qaki: Сложновато после MATLAB влезть в Микрокап со своей математикой. Очень уж он заточен на работу со схемными элементами. Пытаться изменить что-либо в его бинарниках с помощью Ассемблера, не имея на руках исходников, занятие безнадежное. Язык сам по себе бедноват, и реализация некоторых процедур выглядит весьма громоздко.

Aml: Сложновато после MATLAB влезть в Микрокап со своей математикой. Мы в свое время с такой же проблемой столкнулись, пытаясь модернизировать модель в PSpice.

locik: qaki в этом все дело.на паскале уже давно бы написал.незнание спайса главная проблема.математически почти все ясно.

qaki: qaki в этом все дело.на паскале уже давно бы написал.незнание спайса главная проблема.математически почти все ясно. Попробуйте начать с первоисточника HTTP://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/1975/ERL-520.pgf Но сложность, по моему, не в самом Спайсе, а в том, что Микрокап всего лишь удобная оболочка к Спайсу. Если Вам довелось работать с компьютером в те времена, когда был только DOS и все приходилось писать с клавиатуры, то появление Нортоновской оболочки казалось супердостижением. А затем появилась Винда и про Нортона уже никто и не вспоминает. Так вот Микрокап по сути такая же оболочка. Но разработчики позаботились о том, чтобы он понимал задачу и вел счет на проходе только через схемные элементы. Я ему подсунул простенькую задачку на переходный процесс в RL-цепи, но напряжение на L задал в неявном виде через L*di/dt. В ответ получил ругань, что производную в transient-анализе он не считает. Хотя это не так, считает в лучшем виде. Выходит, что шлюз для таких задач сидит где-то внутри через его типовые схемные компоненты. Значит нужно найти дыру.

locik: для этого надо использовать ddt(i).тем не менее отличия есть.например в микрокап есть такая функция last.в руководстве по спайс 3 такой нет.и множество других отличий.может в микрокап более новая версия спайс.только неизвестно какая. можно было бы поискать руководство именно по ней.

qaki: locik пишет: для этого надо использовать ddt(i). Именно так и была записана ЭДС самоиндукции. DD(i), умноженная на константу. А признака того, что это индуктивность в виде значка на схеме специально не было. Был включен генератор, зависящий от напряжения. То есть, по идее дальше автоматом должно было начаться решение дифференциального уравнения первого порядка. Но не хочет считать и все тут.

qaki: Кажется нашел. Ток намагничивания первички и, само собой, ее индуктивная реакция считается через DDT(i). Но нужно правильно задавать направление ЭДС самоиндукции.

neon: правильная ссылка: http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/1975/ERL-520.pdf

qaki: Таки прорезалась модель Чана на Микрокапе. Правда пока на костылях и с подпорками, но первый результат выдала.[url=]click here[/url] Это предельный и частный циклы перемагничивания синусоидальным током феррита 2000НМ1 в интертрепации модели Чана. Удобств в модели пока никаких. Но кое-что может быть удастся сделать.

locik: вот что получилось пока у меня. http://zalil.ru/34087763

qaki: locik пишет: вот что получилось пока у меня. Посмотреть не получается. У меня 9.0.7 из Интернета, а у Вас видимо 10. В моей проге даже шейпов таких нет. За 10 охотился, но закончилось тем, что мой мобильник обули на 900 р. и предлагали доплатить еще по 600 в месяц за какие-то непонятные услуги. Еле отбился через службу безопасности. У меня все гораздо проще и недоделаней. Пока только рисуются кривые индукции при синусоидальном намагничивании. Все остальное вручную через задание параметров и убирание ненужных хвостов. Для перехода на намагничивание от генератора напряжения произольной формы нужно, чтобы Микрокап решал нелинейное дифференциальное уравнение. Пока не пробовал. Подобрал всего лишь затычку попроще для имитации эффекта изменения МЮ при намагничивании. Может быть и потянет.

Aml: qaki, см. https://sites.google.com/site/kafeimt/ucebnye-kursy/kaseu/micro-cap-9 Только первый абзац не читай :)

qaki: Aml пишет: qaki, см. Большое спасибо, но дружбы с Google-диском у меня не получается. Просит пароль, которого у меня нет.

Aml: Большое спасибо, но дружбы с Google-диском у меня не получается. Просит пароль, которого у меня нет. Хром, наверное? Черт бы подрал этот Хром... Не нужен там никакой пароль (на самом деле). И никакой броузер (кроме Хрома) его не требует. Просто поражает, что единственный броузер, который глючно работает с диском Google - это собственный броузер Google. Это одна из причин, по которой я его категорически не использую. В общем, под Хромом надо щелкать по ссылке правой клавишей и там в контекстном меню выбирать что-то типа "входить в режиме инкогнито". (точную формулировку не помню) Во всех нормальных броузерах - просто перейти по ссылке.

qaki: to locik Собственно что сделано. Удалось отвязаться от жесткой связи между индуктивным компонентом Микрокапа и его вычислительным процессом. Если мы задаем L=1, то в штатном режиме МС интерпретирует это как 1 Гн. Если мы вызовем компонент К, где эта единица интерпретируется как один виток, то мы автоматом попадаем в модель J&A. Чтобы этого не происходило, в простенькой модели[url=Чан.cir]click here[/url] индуктивная реакция создается с помощью функционального генератора NFV,создающего встречную ЭДС самоиндукции. При этом величина L задается уже через витки и геометрию сердечника, а величина ЭДС равна L*dI/dT. Величина Mu пока константа. Для намагничивания синусоидальным током это не имеет значения. По этой причине источник намагничивания представлен в виде генератора напряжения и последовательного резистора большой величины. Модель рисует верхнюю и нижнюю ветви гистерезисной кривой, их полусумму, которая у Чана играет роль кривой начального намагничивания. Задавая сдвиги по вертикали, можно получать частные циклы. Однако при намагничивании от генератора напряжения, что характерно для силовой электроники, необходимо учитывать эффект снижения Mu при заходе в область насыщения. Для начала хочу добавить простенькую корректирующую кривую. Это один из семидести вариантов определения Mu (по Аркадьеву), где Mu задается отношением В/Н. Просто опасаюсь, что Микрокап встанет раком, если ему еще и подсунуть dB/dH модели Чана. to Aml Спасибо. Попробую пробиться

locik: у меня 9.0.7.0.откуда скачал уже не помню.в некоторых архивах дается ссылка на источник.всегда это удалял.сейчас понял что зря.может причина в отсутствии моделей в схеме.т.е. у меня то эти модели есть в библиотечных файлах CoreCoil и MagCore.это надо спросить у Aml.

qaki: to Aml Еще раз большое спаcибо. Скачал. Начинаю upgrade.

Aml: Если честно, я не в восторге от МС10 как раз в плане использования индуктивных компонентов. Он почему-то обладает свойством "вылетать" даже при простом добавлении индуктивности в схеме. Плюс еще что-то с индуктивностью Марина находила (достаточно серьезное), надо разработчикам писать.

qaki: qaki пишет: Чтобы этого не происходило, в простенькой модели[url=Чан.cir]click here[/url] индуктивная реакция создается с помощью функционального генератора NFV,создающего встречную ЭДС самоиндукции. Какая-то ерунда с этой ссылкой. На Яндекс-народ в "Моих файлах" она есть, а при вызове попадаем на несуществующую страницу. Сейчас перезалью. Чан.cir Фантастика какая-то! Нет ни той, ни другой. Минуту назад вроде бы были. Яндекс видно дурит, хотя и вспышек на Солнце нет http://www.tesis.lebedev.ru/sun_flares.html

locik: чан.cir скачал правда не с 1 раза.со 2 получается.запустил.пока не понял смысла.

qaki: locik пишет: пока не понял смысла. Как-то сразу не соображу, что ответить на вопрос: "Куда лошадь запрягать?" Если есть необходимость исследовать цепь, содержащую ферромагнитный сердечник, не прибегая при этом к модели J&A, то напрямую Микрокап такой возможности не дает. Встроенная модель сердечника жестко привязана к модели J&A со всеми ее достоинствами и недостатками. Для того, чтобы использовать иные модели необходимо организовать вход в вычислитель Микрокапа и реализовать в нем соответствующие математические процедуры. Мне таким удобным шлюзом представляется функциональный источник NFV. Он позволяет формировать напряжение в соответствие с математическим выражением, используемым как его атрибут. Включение индуктивности в любую электрическую цепь может быть представлено как включение эквивалентного источника ЭДС, создающего напряжение равное ЭДС самоиндукции включенной индуктивности. Такая замена сразу открывает возможность задания индуктивности в моделируемую схему как в виде ее номинала в единицах Гн, так и виде ее конструктивных параметров, т.е. числа витков, площади витка, длины магнитной линии и магнитных параметров среды. В этом как раз и заключается смысл представленного файла. Почему такое внимание к индуктивности? Да очень просто. Любой трансформатор и даже дроссель имеет первичную обмотку, т.е. индуктивность, создающую магнитный поток в сердечнике. Если наша модель позволяет вычислить этот поток, то напряжение вторички легко вычисляется в соответствие с законом Фарадея. Тем или иным способом можно учесть связь между обмотками, т.е выйти на полную схему замещения для моделирования полной схемы девайса. При этом нашим первым действием как раз и является получение зависимости индукции в сердечнике от входного воздействия. Сам же файл Чан.cir иллюстрирует процесс перехода от входной цепи к индукции в сердечнике и получаемые при намагничивании петли гистерезиса.

qaki: В модели Чана по моим предыдущим ссылкам была ошибка в масштабном коэффициенте. Ошибку устранил и добавил в файл для сравнения модель Джилса-Атертона. Новая ссылка Чан.cir

qaki: Причесал входную часть модели.[url=Чан2.cir]click here[/url] Теперь это представлено в виде двух трансформаторов - в одном сердечник по безгистерезисной модели Чана, в другом по модели J&A. В обоих случаях сердечник имеет единичную длину магнитной линии, единичное сечение магнитопровода и по одному витку. Пришлось придумать новые наименования параметров, например Sech (сечение) вместо Area. Иначе модели конфликтуют. Теперь нужно написать блок управления смещением ветвей в модели Чана. Список опубликованных команд Микрокапа уж очень бедный. Возможно есть еще команды, о которых мало кто знает.

locik: прошу прощения за отсутствие.qaki смещение ветвей это самый интересный момент в модели чана.фактически нужно запомнить величину разности Bup-Bdn в верхней и нижней точке перегиба.и потом вычитать из Bup и Bdn.как запомнить эти величины не ясно.пока получается что нужно использовать управляемые источники.т.е. использовать как их запоминающую ячейку. но это как то коряво.уверен что есть способ проще.используя какие либо функции спайс.

qaki: Добрый день, уважаемый locik. Столкнулся следом за Вами с аналогичной трудностью. Пытался преодолеть ее через условный оператор IF, но Микрокап у меня на эту команду похоже не реагирует. Вроде бы роспись netlist делается по RM, но реакции никакой. Вместо того, чтобы перейти в точке экстремума с безгистерезисной кривой на кривую предельного цикла, рабочая точка остается на безгистерезисной, а на выходе изначально сидит кривая предельного. Натолкнулся в модели IR драйвера IR2104 на несколько иную роспись условного оператора .SUBCKT COMP 1 2 3 4 E1 5 4 VALUE={IF((V(1)>V(2)), V(4)+5V, V(4))} R1 5 3 1 C1 3 4 10P .ENDS Попробую оттестироваться на ней. Появилась мыслишка, а что, если попробовать раздуть Джилсовый сигмоид наподобие Чановской модели. Прикалибровать предельный цикл через Bs, Br и Нс, а дальше деформировать его пропорционально входному воздействию.

locik: я использовал как раз такую интерпретацию IF.она работает.вопрос в том что написать после второй запятой чтобы просто запомнить величину,например Bmax.потому что без третьей части она не работает.пишет не хватает данных.или что то подобное. например .param Bmax={if(ddt(Bdn)>=0,Bup-Bdn,что написать здесь чтобы запомнить Bmax если условие не выполняется)}. если написать Bmax то по сути получается рекурсивный вызов самой Bmax и микрокап ругается.мультисим и лтспайс просто вылетают безо всяких объяснений.наверное есть какой то оператор который означает подстановку не самой функции а ее значения. можно попробовать такую интерпретацию: отвлеченный источник Е1 100 0 value={if(ddt(Bdn)>=0,Bup-Bdn,v(100))} но не уверен что микрокап пропустит такое т.к. фактически Е1 как бы равен самому себе.дальше просто вычитаем: .param B={Bup-v(100)}.так же для другой ветки используя например Е2.у меня просто уже иссяк энтузиазм.жду может кто подскажет.может я уже просто смотрю в книгу но ничего не вижу а решение где то рядом.

qaki: Пока удалось реализовать только ветку начального намагничивания с использованием кривой Ланжевена. Сингулярная точка в начале координат довольно легко обходится. Но дальше полный мрак. На команду .control реакции никакой. Вставить брэкпоинт и записать новые исходные для продолжения счета не выходит. В цифровой симуляции походящий джентельменский набор команд вроде бы присутствует, но он предваряется директивочкой Logicexp, а потому применительно к аналогам скорее всего не работает. Видимо придется писать SPICE-роман в стихах.

qaki: Семейство кривых намагничивания феррита 2000НМ1, демонстрирующее возможность использования сигмоида Ланжевена, на котором сидит модель Джилса-Атертона, для построения модели индуктивности с насыщающимся сердечником. Графики построены в режиме stepping.[url=]click here[/url] Кривая начального намагничивания пока не учитывает Релеевскую область. Добавить не так уж сложно. Но как таковая модель толком еще не работает.

locik: у меня пока не получается средствами спайс реализовать.использование источника Е в качестве запоминающей ячейки результатов не дало.плохо что мысли как сделать уже иссякли.

qaki: C Новым годом всех читателей и почитателей этого форума! to locik Так получилась модель сердечника с насыщением в виде комбинации безгистерезисной кривой из Джилса и перемещения ветвей предельного цикла по Чану. Если еще есть интерес, выложу .CIR с минимумом расшифровки обозначений. Исходные параметры: геометрия сердечника - сечение, длина магнитной линии, число витков и магнитные параметры- индукция насыщения Bs, остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Нс. То есть все те данные, которые публикуются в справочниках. Модель, понятно, требует большой доработки. Основная морока с кривой начального намагничивания. По-серьезному она особо и не нужна, но для чистоты породы пришлось с ней изрядно повозиться. Модель пока воспринимает синус с начальной фазой в пределах первой четверти. Импульс еще не пробовал, но скорее всего будет проскакивать без вопросов. Частотной коррекции тоже еще нет, как и температурной зависимости. Релеевский загиб также не встраивал. Но все это дело наживное.

qaki: Сравнил экспериментальные результаты С.А. Амелина по ферриту 2000НМ1 с еще не очень откалиброванной моделью: Совпадение вполне удовлетворительное и явно лучше, чем дает штатная модель Джилса-Атертона.

locik: интерес остался.энтузиазм иссяк.пока все усилия напрасны.если можно пришлите схему и модель.попробую из них что то понять как составить модель собственно магнитопровода.модель источника магнитодвижущей силы написал давно правда не уверен что лучший вариант.кривая начального намагничивания нужна только теоретически так как в реальных сердечниках всегда остается некоторая намагниченность причем величина ее неизвестна.вы написали модель как нелинейную индуктивность или по методу мультисима-источник MMF и собственно модель магнитопровода.интересует именно такая модель.

qaki: to losik Более менее внятно получилась модель Чана. Качайте отсюда http://zalil.ru/34132794 Пока это только сердечник с насыщением. Кривая гистерезисного цикла набирается из кусочков. Мгновенное значение индукции обозначено B, напряженнсть поля Н. Известную индукцию можно через производную потока можно преобразовать в ЭДС обмоток. Сердечник без зазора с длиной линии 1 см и сечением 1 кв. см. С промежуточными параметрами наверное разберетесь. Будут вопросы, отвечу. С сигмоидом Джилса неожиданно всплыли сложности из-за наличия полюса первого рода. Есть идея как это обойти. Сейчас занимаюсь этим.

locik: qaki схему скачал.разбираюсь.пока не все понятно.

qaki: to locik В схеме ничего особо сложного нет. Основа - ведущий генератор, создающий ЭДС нелинейной индуктивности Е1, и четыре ячейки памяти. Генератор Е2 остался по недоразумению. У меня поначалу что-то не получались условные операторы без источника напряжения. Вообще то его можно просто удалить, но придется править SPICE-текст, так как вся логика привязана к узлам схемы. Работу схемы можно разделить на такты. Первый такт- аналог начального намагничивания. Закнчивается тем, что запоминается максимальное значение индукции на кривой Bmid (среднее между верхней Вup и нижней Bdn ветвями). Оно сравнивается со значением индукции предельного цикла при той же напряженности и определяется величина сдвига Deltup или Deltdn соответственно верхней или нижней ветвей кривой предельного цикла. В следующем такте идет выдача значения индукции на смещенной верхней ветви. По достижении нижнего минимума начинается следующий такт с переходом на нижнюю ветвь. Работа логики организована так, что на выход В поочередно поступает текущее значение индукции только с одной работающей в данное время ветви. Запускай анализ переходных процессов с максимальным шагом 1 нсек и смотри как возникает петля гистерезиса.

locik: после просмотра вашей модели у меня сложилось впечатление что я неправильно понимаю способ формирования частных петель. буду пока разбираться с моделью и схемой.

qaki: to locik Для начала хочу извиниться за маленькое вранье в предыдущем сообщении. Функциональный генератор Е2 в схеме управления все-таки нужен. Дело в том, что запоминающие ячейки sample and hold (позиции S1...S4) имеют какое-то внутреннее ограничение при работе с символьными переменными. Если управлять ими непосредственно выражением критерия направления движения kr1, то они его не воспринимают. Приходится вначале преобразовывать kr1 в напряжение с помощью E2, а затем этим напряжением управлять временем записи и хранения информации. Раскройте эти ячейки и посмотрите в атрибутах, что записывается и чем управляется. Раз интеграл не берется сразу, его приходится брать по частям. Видимо нужны дополнительные пояснения к схеме. Базовой кривой служит основная кривая намагничивания. Это не кривая начального намагничивания, а среднее по В из двух кривых Чана, смещенных относительно начала координат на величину Нс. Из прописей хорошо видно, что первым шагом мы объявляем напряженность поля Н как ампервитки, деленные на длину линии в сердечнике. Далее мы формируем две смещенные кривые Чана для предельного цикла. Верхняя ветвь Bup0. нижняя Bdn0. Из них готовим основную кривую Bmid (mid от слова midle- средний). Записываем производную от Bmid и по формуле Фарадея задаем в цепь напряжение EDC (ЭДС). Теперь машина начинает жевать это дело, решая дифференциальное уравнение. Мы же снимаем сливки. Для начала определяем направление движения рабочей точки. Для этого служит критерий kr1. Если он больше нуля,точка ползет вверх, если меньше-вниз. Из-за дурацкой особенности ячеек памяти ставим паразитный генератор Е2. Набор ячеек не полный. Он позволяет красиво описать только четверть первого периода источника намагничивающей синусоиды и то лишь в том случае, если она начиналась с нулевой фазы. Но это эстетический минус, так как затем все входит в цикл. Рабочая точка достигает максимума, это значение записывается. По нему мы определяем, насколько нужно опустить кривую Bup0, чтобы она стала продолжением траектории движения рабочей точки в фазе перемагничивающего тока. Величина сдвига Deltup. Теперь мы имеем верхнюю ветвь частного цикла Bup1 и ползем по ней до момента перемены направления вектора индукции. Критерий kr1 cтановится отрицательным. Теперь мы снимаем значение сдвига вверх Deltdn нижней ветви Bdn0 и получаем смещенную кривую Bdn1. Ползем вверх до перемены знака kr1. Снова находим Deltup и ползем вниз. Цикл замкнулся. Для того, чтобы иметь изменяющееся во времени значение индукции в сердечнике, сшиваем кусочки траектории в непрерывный процесс. Когда и какой кусок выводится на выдачу определют пять строчек условных операторов.

locik: из того что понял пока есть несколько возражений. 1-величина Е1 должна считаться не по Bmid а по истинной величине В т.е. гистерезисной величине В. 2-модель представленная вами годится только для теоретического изучения поскольку нет замкнутого магнитного потока и следовательно нарушен физический и математический смысл обмотки и магнитопровода. возможно я что то неправильно понял.объясните подробнее как вы на основе этой модели будете создавать магнитные цепи. попробую прислать свой вариант.не знаю пока как сделать файл .cir чтобы он включал в себя используемые модели MagCore и CoreCoil.или их тоже надо вставить в rar файл вместе со схемой.может вы что то подправите и модели получатся.

qaki: locik пишет: есть несколько возражений По первому. Пробовал замыкать счет по большому кругу. Не получается. Микрокап пишет, что выражение слишком сложное и встает. Поэтому пришлось оставить упрощенную схему с расчетом входного тока по безгистерезисной кривой. При использовании такой модели, скажем в транформаторе, ЭДС вторички можно выдавать с учетом гистерезиса. Получающиеся ошибки предстоит оценить. В общем ситуация такова, что Микрокап слишком заточен под свои привычные задачи. По второму. Да нет, магнитный поток как раз считается закнутым и имеющим среднюю длину Lng и среднее сечение Sech. Величину Lng можно понимать как некоторое эквивалентное магнитное сопротивление, включающее участки с различной проводимостью. Можно включить зазор, имея в виду, что его магнитная длина в мю раз превышает геометрическую. Можно учесть различие сечений различных участков. Все как обычно, когда мы используем теорему Нортона для приведения цепи к эквивалентному генератору и эквивалентной нагрузке. Проект файла присылайте. Опишите словами те части, где не получается Spice-описание. Может быть чего -нибудь сообща придумаем.

locik: ссылка на файл http://zalil.ru/34138462

locik: собственно модель CoreCoil и MagCore X1 и X2.остальное для удобства вывода графиков.пока в магкоре включена безгистерезисная модель.все функции получения гистерезисной отключены.если вы переключите на них то увидите что петля приобретает совершенно непотребный вид.получается какая то непонятная генерация.как это удалить непонятно. Емах и Емин в модели магкоре запоминающие ячейки для разницы Bup и Bdn в верхней и нижней точках перегиба индукции.

qaki: to locik Сижу разбираюсь с Вашим вариантом модели. В целом подход у нас одинаковый, но мне кажется, что Вы слишком высокого мнения относительно умственных способностей Микрокапа. В конце концов это всего лишь робот, обученный бегать по узлам и контурам сети, и вязать из них матрицы по законам Кирхгофа. Поэтому задачу для него надо готовить исходя из его возможностей. Может быть я еще не до конца врубился, но в первом чтении выплывают разные непонятки, например с совпадением имен или с преднамеренным или случайным отсутствием заземления первичного контура. Оно конечно связь с землей есть и Микрокап не возмущается, но делается это кружным путем. Возможно так и задумывалось, но для начала лучше это делать в явном виде. В общем, будем чесать репу.

locik: например в лтспайс есть модель нелинейной индуктивности по чану.насчет возможностей микрокапа не сомневаюсь.просто надо правильно составить модель.заземление есть.в корекойл есть резистор 1Т между выводами 2 4.поскольку обмотка корекойл через другие элементы например транзисторы или другие элементы всегда связана с землей то противоречия нет.

qaki: to locik Кое-что подправил в основном по первой subckt: click here Cо второй справиться не смог. Не до конца понятен замысел подсхемы, к тому же в ней есть скрытые компоненты неясного содержания.

qaki: to locik Еще исправления: click here Кажется дошел до упора. Дальше идет галимотня, не имеющая логического объяснения. Включай свой мосх или объясни словами, что и как хотел сделать. Нужно убрать ошибку с двойным определением переменной. Нарушено еще одно правило - если переменная объявляется внутри подсхемы, она в ней и умирает, не возвращаясь наружу. Поэтому, когда нужно прокачать массив через подсхему, переменная должна объявляться до начала subckt. Смотри свой Spice-файл с исправлениями.

locik: насчет двойного определения не понял ничего.объясните пожалуйста подробнее.все лишние строки заремлены ;. если бы было двойное определение микрокап думаю дал бы предупреждение. насчет внутренних параметров модели-они хранятся внутри самой модели и являются ее параметрами.внешне например корекойл это просто 4х-полюсник.например транзистор это 3х-полюсник.как модель сделана внутри знать необязательно. но вы знаете что по отношению к внешней схеме он ведет себя как транзистор.то же самое с корекойл.по отношению к источнику питания он ведет себя как индуктивность.по отношению к сердечнику как источник магнитодвижущей силы. кстати вы неправильно написали формулу.я ее представил как dФ/dT*N.то есть производная потока*кол.витков.вы хотите!! представить как L*dI/dT но забыли что L=M*Mo*N^2*S/l .где S-площадь,l-длинна.то есть забыли множитель M*Mo. это в общем то ненужное усложнение модели.или я уже совсем забыл физику. насчет магкоре.модель представлена как источник тока.по отношению к корекойл это ток протекающий через источник магнитодвижущей силы то есть магнитный поток.формула Н у вас тоже неправильная-не учитана длинна зазора.

locik: продолжение предыдущего поста. величина Н разная в магнитопроводе и в зазоре.то есть при вычислении используется именно длинна магнитопровода минус величина зазора.то есть реальная длинна именно феррита.зазор представлен простым резистором величина его зависит от длинны зазора. если что то не ясно напишите подробнее что именно не ясно потому что описать словами всю модель тяжеловато.

locik: вообще появилась мысль использовать в магкоре тоже источник эдс но пока это только мысли. главное не ясна причина генерации и не ясно как перемещать ветви Bup и Bdn.такое ощущение что у меня именно в этом ошибка.с запоминающими ячейками тоже не ясно.в них записывается какая то чепуха.

qaki: to locik В листинге второго исправления есть две строчки: *.param B={if(ddt(Bmid)>0,Bdn-v(200),Bup-v(100))} .param B={Bmid};индукция в магнитопроводе Первую я озвездил, что иметь возможность видеть эхо по всем трем ветвям. Тем самым удалось убедиться, что модуль coilcore, а также отчасти модуль MagCore работают правильно. Кстати я согласен, что правильная запись индуктивности должна включать мю. Но то, что значения В на выходе имеют правильную величину, говорит о том, что где-то внутри этих двух черных ящиков сидит обратная ошибка, компенсирующая первую. Теперь о двойном определении. Каждая из вышеприведенных строк объявляет свою переменную, имеющую одно и то же имя. Если снять зведу в первой, то для интерпретатора Микрокапа это тупик. Каждая переменная должна иметь свое уникальное имя. Поэтому, если есть необходимость в их дальнейшем использовании, имя одной из переменных придется изменить. Кроме того, обе функции сидят внутри модуля MagCore, а потому их эхо остается внутри его и никуда не передается. Для того, чтобы иметь возможность дальнейшей обработки результатов должна быть организована выдача наружу, либо эти функции должны быть изъяты из модуля. Хочу также обратить Ваше внимание на то, что в черных ящиках не все в порядке со знаками. Мне пришлось поменять знак в компоненте Х3, чтобы ветви заняли правильное положение. До этого получалась зеркальная картина. Но что- то еще осталось. Обратите внимание, как идет постоение картинки. Сначала она рисуется вниз, в область отрицательных значений при положительном входном воздействии, а затем уходит в плюс при минусе на входе. Отсюда и источник самовозбуждения. У Вас есть доступ к потрохам модулей. Попробуйте поменять полярность включения компонентов. Я пытался это сделать в модуле CoreCoil, но понять до конца все его завязки не получилось. Мне не удалось создать топологию этого модуля с теми же номерами узлов, как это прописано в Spice-файле. Ну и по поводу построения цикла. Сейчас идет счет всех трех ветвей одновременно. Как-то выстроить их по порядку мы не можем. В микрокапе все запаяно наглухо. Но есть возможность делать вырезки из ветвей для формирования непрерывной функции B(t). В моем варианте это делается с помощью компонента Sample and Hold. Этот компонент воспринимает команды, имеющие признак напряжения или тока. Других переменных он не признает. Поэтому в моем варианте сидит функциональный генератор напряжения, который неэлектрическую величину делает как бы электрической. Есть еще идея использовать булевские выражения для управления процессом вырезки. Микрокап в этой части вроде бы не кастрирован и может понимать такие команды, как например GOTO. Попробуйте здесь. Может, что и получится.

locik: второпях неправильно написал.I(V2) в корекойл это фактически магнитный поток.поэтому эдс Е1 равна dФ/dT*N то есть ddt(I(V2))*N.или я уже действительно забыл физику.

locik: странно.у меня со знаками все в порядке.меня с самого начала насторожило другое.сначала писал эти модели в мультисим. и все проверял достаточно долго.там со знаками тоже было все в порядке.но!! отличие было.при проверке гистерезисной модели начальная точка располагалась как и положено.при Н=0 В=-Вs и потом шла как и положено по восходящей ветке до перегиба и т. д. с той же непонятной генерацией.в микрокап начальная точка почему то Н=0 и В=0.может я действительно что то напутал с переносом моделей.попробую посмотреть в мультисим что там.

locik: никак не разберусь со знаками.может в них дело.завтра займусь.

locik: в магкоре я напутал со знаками и подключением источников Emax и Emin.только пока не разберусь как правильно сделать.но хотя бы величины их стали правильными.в точке Н=0 они равны 2*Bs и -2*Bs как и должно быть.дальше пока еще не понял в чем ошибка.

locik: извиняюсь 2*Br и -2*Br

qaki: Есть модель индуктивности с насыщающимся сердечником в виде MACRO: St_Ind.MAC Сделал ее на основе арктангенсной модели Ю.Ф. Пономарева. Ее уже можно использовать в качестве вызываемого компонента Микрокап, если добавить какой-либо shape с двумя выводами, назвав их Int1 и Int2. Открыв файл St_Ind.MAC в представленном виде, можно видеть верхнюю строчку .PARAMETERS. Сейчас я ее озвездил, т.к. используются значения параметров для феррита N87, указанные в правой группе через директиву .DEFINE. Если озвездить эти параметры и снять звезду с верхней строки, то при использовании MACRO в качестве вызываемого компонента нужные значения задаются как обычные атрибуты при его вызове. Заметьте, что параметры феррита задаются через индукцию насыщения Bs, остаточную индукцию Br и коэрцитивную силу Hc, то есть теми параметрами, которые обычно приводятся в справочниках. Никакой подгонки модели с помощью подпрограммы Model не требуется. Линейные размеры в см, площадь в кв.см, индукция в Тл, напряженность в А/м. Наименование параметров аналогично сердечнику K в Микрокапе.

locik: qaki спасибо большущее за помощь.наконец то модель почти работает.пока протестировал на синусе.правда работает только с установками "для мощных".что ей не нравится в 'стандартных" пока не разобрался.завтра займусь.

qaki: to locik Убрал я для ясности те убогие намеки на модель, что выкладывал намедни. Интереса у почтеннейшей публики они не вызвали, обсуждение не состоялось. Однако хочу сообщить Вам, что явилась идея, как очень просто организовать перемещение верхней и нижней ветвей предельного цикла по оси В, не прибегая к запоминающим ячейкам. Дело в том, что их производные не зависят от смещения. Поэтому, если строить цикл по производным, а затем интегрировать его для возвращения В, то все сшивается довольно просто. Первый вариант уже задышал, но выползает что-то весьма напоминающее не убранную постоянную интегрирования.

locik: у меня радость была преждевременной.при подключении между источником и обмоткой индуктивности имитирующей индуктивность рассеяния сходимости пока нет.и при малых значениях индукции остается постоянное смещение.если можно подробнее по вашему последнему посту про интегрирование.была такая же мысль но как ее реализовать совсем!! не понятно.все таки дифференцирование в чистом виде плохо влияет на сходимость.

qaki: Проблемы сходимости часто возникают там, где подинтегральная функция имеет разрывы производных. Так уж устроены солверы Микрокапа, что они испытывают трудности при стягивании соседних отрезков, если их производные имеют разные знаки. Индуктивность рассеяния, как мне кажется, можно записать в виде константы, вычисляемой через отношение Br/Hc и коэффициент связи. Думаю, что проблем со сходимостью это не вызовет. По поводу использования интегрирования имелось в виду вот что. После прочтения статей В. Володина и Чана возникло впечатление, что в первую очередь нужно решить задачу построения В-Н циклов, а уже из них генерировать выходные процессы. Отсюда всякие выкрутасы с перемещением ветвей предельного цикла. Однако это не совсем так. Нам нужно получить ЭДС самоиндукции обмоток с учетом гистерезиса, а для этого с неизбежностью приходится дифференцировать поток, а значит и однозначно связанную с ним В. При дифференцировании исчезает константа, выражающая смещение верхней или нижней ветвей предельного цикла. Отсюда возникает несложный алгоритм. Если рабочая точка достигла положения поворота нужно просто переходить с одной ветви на другую. При этом происходит гладкое сшивание по ЭДС самоиндукции, а саму картину цикла в координатах В-Н можно получить путем интегрирования ЭДС.

qaki: Интересные подробности реализации модели Джилса-Атертона а Микрокапе обнаруживаются при рассмотрении фазовых портретов перемещения точки, изображающей мгновенные значения токов и напряжений на плоскости I-U. На предсталенном рисунке показаны траектории первых пяти циклов синусоидального воздействия на линейную индуктивность (сверху) и индуктивность с сердечником из феррита N87 по модели Джилса-Атертона (внизу) для малосигнального случая и в начале насыщения. Прежде всего на модели Дж-Ат бросается в глаза наличие значительной невязки траекторий полуциклов. Это явный дефект программной реализации модели. Из этого следует, что модель неприменима для анализа нелинейных искажений в малосигнальной области. По этой же причине следует с осторожностью относиться к результатам анализа переходных процессов в цепях, содержащих ферромагнитные сердечники, и случае сильных воздействий. Арктангенсная модель с частичным учетом гистерезиса свободна от этих недостатков. Пример фазовых портретов при аналогичном воздействии показан ниже: При малосигнальном воздействии портреты линейной индуктивности и индуктивности с сердечником практически одинаковы. В области сильных сигналов невязка траекторий не наблюдается.

locik: по последнему посту ничего не понял.если зависимость В-Н правильна и индуктивность себя правильно ведет то непонятно к чему все это.а то что модель Дж-Ат несовершенна это известно.модель чана тоже не идеал при несимметричном намагничивании. мои изыскания снова зашли в тупик.отдельно корекойл и магкоре работают правильно.вместе нет сходимости.причем на результаты влияет установка для мощных и стандартных что вообще непонятно.то есть результаты вообще разные.

qaki: Не будем ругать модель Дж-Ат. В ней есть то, чего не сделали другие предшественники, начиная от нашего прапрадедушки Столетова и лорда Рэлея, а именно более или менее внятное математическое описание кривой начального намагничивания. Главным ее потребительским недостатком является то, что она не доведена до параметрического описания вида H(t) и B(t)которое собственно и необходимо для компьютерного моделирования. Не слишком удачную попытку сделать это мы имеем в Микрокапе и его родном брате Оркаде. Однако давайте от печки. В задаче есть две ипостаси - физическая и программно-алгоритмическая, которые надо соединить в виде работающей модели. Начнем с первой. Пусть на катушку с нелинейным сердечником воздействует синусоидальный ток с нулевой начальной фазой. Тут совершенно четко выделяются три первых стадии процесса. Первым шагом мы имеем начальное намагничивание. Здесь все просто. Интегрируя дифференциальное уравнение Дж-Ат, получаем зависимость В и Н от времени t, которое является аргументом входного воздействия. Понятно, что непременно использовать модель Дж-Ат на этой стадии вовсе не обязательно. Если детали начального намагничивания или слабые воздействия нас особо не интересуют, то можно воспользоваться более простым описанием, например моделью Чана. Мне так кажется более удобным арктангенсное описание. Однако здесь есть одна тонкость. Чтобы иметь инвариантность к виду входного воздействия, мы не можем использовать время как верхний предел интегрирования. Необходим другой критерий, напрямую не зависящий от времени, но однозначно связанный в физикой процесса. Вполне логичным представляется условие прекращение прироста тока намагничивания, которое завершает первую стадию процесса. Далее начинается вторая стадия - размагничивание с последующим намагничиванием противоположного знака. Исходное дифференциальное уравнение перестает действовать и теперь уже необходимо использовать гистерезисную кривую. Если бы программирование задачи велось вне рамок Микрокапа, мы бы просто воспользовались оператором GOTO для перехода к этой ветке. Но в Микрокапе этого оператора для аналоговых задач нет. Поэтому начинаются кульбиты. Машина понимает только время. Приходится физические процессы, описание которых не зависит от времени, отображать на временную ось. Возможности Микрокапа в этом плане весьма ограничены, в результате получаем огород из функциональных генераторов и ячеек хранения выборок, обильно приправленный операторами IF. Был приятно удивлен, когда обнаружил, что Микрокап в аналоговых схемах понимает операторы OR и AND. Вернемся к нашим баранам. Момент перехода от первой стадии ко второй имеет одну тонкость, на которую видимо не обратили внимания программисты Микрокапа. Для ускорения счета можно запустить траекторию второй стадии по прогнозной траектории гистерезисной кривой и, если этот прогноз не ахти, то сделав привязку кривой в исходной точке поворота (в конце стадии начального намагничивания), в конце второй стадии получим невязку с кривой начального намагничивания. В Микрокаповской реализации эта невязка для третьей стадии устраняется принудительной привязкой гистерезисной кривой в конце второй стадии. Далее следует третья стадия, когда вновь происходит размагничивание-перемагничивание, которая в Микрокапе закнчивается очередной невязкой траектории. Собственно этот процесс я попытался представить на фазовых портретах. В результате мы имеем частные циклы в виде странноватых параллелограммов, а на фазовых портретах полуциклы смещены относительно друг друга по горизонтали. Более дорогой в смысле вычислительных затрат яляется реализация второй и третьей стадии через интегрирование дифференциального уравнения соответствующей гистерезисной ветви. Но при этом нужно заметить, что не каждое описание этих веточек дает желаемые результаты. При арктангенсном описании, например, невязки не наблюдается. Модель Чана, использующая процедуру ABS, загоняет себя в тупик из-за разрыва производных. Кривая Ланжевена, о которой с восторгом отзываются Дж-Ат, имеет полюс первого рода, дающий остановку вычислительного процесса. Известные попытки протезирования этого полюса путем замены его малой окрестности более простым выражением также не всегда успешны в смысле получения сообщения о слишком малом временном шаге. Последующие стадии (полуциклы) являются повторением второй и третьей стадий, описанных выше.

locik: полностью согласен.первым идти всегда труднее.например с паскалем была тоже подобная критика.написали си дельфи и т.д. и стали говорить что паскаль устарел,имеет слишком строгие правила написания и т.д.но наверное подзабыли что он был одним из первых языков высокого уровня.

qaki: Натолкнулся на очень простой способ построения образа петли гистерезиса. .CIR выглядит вот так : Входное воздействие пропускается через интегрирующую цепь. Далее выходное напряжение командой .DEFINE преобразуется к желаемой форме гистерезисной петли, достаточно точно воспроизводящей характеристики конкретного ферромагнетика. В качестве примера здесь использована арктангенсная модель петли. Постоянная времени работает как масштабный множитель для изменения размера петли по горизонтали. При повышении частоты петля расширяется, что можно использовать для учета частотных свойств материала. Запускаем режим .TRAN. На выходной график выводим по горизонтали V(1), по вертикали В. Получаем вот такую картинку:

locik: интересно получилось.попробую осмыслить как это применить.модель чана получилась весьма медленной т.к. из 2-х простых в общем то формул выросли почти 20 формул.и это пока еще без учета смещения по горизонтали при несимметричном намагничивании.причем непонятно как вообще спайс обрабатывает эти формулы.т.е. он работает как компилятор или транслятор этих формул.все языки высокого уровня 1 раз компилируют в исполняемый файл.этим достигается быстродействие.такое ощущение что спайс хранит эти формулы в текстовом виде и каждый раз как бы компилирует снова. непонятно тоже что же такое опция abstol.например если установить ее 1u то получается что ошибка больше чем сама величина тока.амплитуда тока порядка 100n а величина ошибки 1u.то же самое с другими опциями.

locik: с использованием функции last какие то проблемы.сделал макромодель на основе вашей схемы с использованием sample-hold.модель получилась более стабильной.смещение по H пока не получается.

qaki: to locik Нагулил нечто до боли знакомое. Автор сиих виршей сеньор Sebastian Jardi употребляет пару не очень понятных для меня словечек. Одно из них "Chi". Может быть это название греческой буквы "Хи" в латинской транскрипции? Второе -"Cuadrature". Может быть это жаргонное написание слова "Quadrature"? С подобной легкостью в кривописании в русскоязычном Интернете мы встречаемся сплошь и рядом. Просто тошнит от этих недоумков. Но если, как говорят военные, оптимизировать удар за противника, то получается, что речь идет о некоем квадратурном Хи-преобразовании В-Н гистерезисной петли, позволяющем получить замкнутую кривую без использования коммутации верхней и нижней ветвей. Кстати, посмотрел модель Чана в swcadIV. Впечатление очень хорошее.

qaki: Ай да Sebastian, ай да молодец! Словно подсмотрел мой предыщий пост и убрал из своей статьи абзац с загадочным словечком "Cuadrature". А я уж совсем собрался спросить у него, чтобы это значило.

locik: да реализация в swcad хорошо сделана.модель быстрая.в микрокап получилось сделать макромодель пока без смещения по Н на основе вашей схемы с sample-hold. при симметричном намагничивании достаточно быстро и устойчиво работает. протестировал пока от источника синуса и прямоугольного.в схеме пока не пробовал.совсем пока непонятно как это смещение по Н сделать. статью по ссылке посмотрел. впечатлений нет.

locik: qaki я уже намучился с моделью Чана.она получается очень сложной.даже желание пропало доделать смещение по Н. попробую осмыслить модель из вашего последнего сообщения.но стало интересно как же она вообще реализована. неужели все на самом деле так сложно.может все гораздо проще но не могу додуматься.

Tripulov: Как вы решаете проблему моделирования уравнения J-A в матлабе, а точнее безгистерезисной кривой на основе функции Ланжевена. Там во второй части уравнения при нулевых начальных условиях (H=0, B=0) вылазит деление на 0 (a/He).

qaki: Tripulov пишет: Товарищи ! Как вы решаете проблему моделирования уравнения J-A в матлабе, а точнее безгистерезисной кривой на основе функции Ланжевена. Там во второй части уравнения при нулевых начальных условиях (H=0, B=0) вылазит деление на 0 (a/He). Есть такое дело. В первоисточнике авторы не придали ему значения. Но программисты довольно быстро придумали простенький "бантик". В малой окрестности Н=0 значение сигмоида (функции Ланжевена) принимается равным 1. Этим исключается затык программы от деления на нуль, но по производным сохраняется разрыв. Видимо из-за этого Микрокап довольно долго топчется в нулевой точке, стягивая вторые производные, как сие было прописано в рецепте великого Ньютона. Подробности см. в статье Eszter Sárospataki, Miklós Kuczmann REALIZATION OF THE JILES-ATHERTON HYSTERESIS MODEL APPLYING THE LABVIEW AND MATLAB SOFTWARE PACKAGE. Статью найдете в свободном доступе в Интернете.

locik: модель J-A оказалась не так уж плоха как показалось сначала.видимо в МС просто она упрощенная.посмотрел в Tina и Simetrix. она вполне адекватна и при малых значениях В и Н.но насколько быстра пока не понял.в Simetrix правда есть свои непонятные пока проблемы(отсутствие осциллографа).как решается вопрос длительного моделирования не ясно.МС нравится своей скоростью,сходимостью,возможностью поменять шаг моделирования не прерывая процесс.Retrace это очень удобно.

qaki: В продолжение разговора, начатого Tripulov . Уже не помню автора и название книги, но как-то в Google-book удалось посмотреть страницу, на которой были приведены некоторые подробности вычисления модели Джилса-Аттертона в OrCad. Страница эта не поддавалась скачиванию, как и вся книга, но скриншот получился . Учитывая генетическое родство Микрокапа с Orcad, можно предположить, что в нем использовано нечто подобное со всеми вытекающими последствиями. Надо сказать, что модель Джилса- Атертона превратилась в своего рода брэнд, хотя в прикладном смысле она явно уступает модели Чана. Взять хотя бы базовую кривую, которая у Чана имеет простейший вид y=x/(x+a). Ясно, что вычисление этой функции требует значительно меньшего количества операций по сравнению с сигмоидом Ланжевена вида y= coth x -1/x. Отсюда более высокая скорость счета схем с нелинейными индуктивностями в симуляторе SwCad, использующем модель Чана, что особенно заметно при моделировании сложных конструкций силовой электроники, например инверторов индукционного нагрева с фазовой автоподстройкой частоты. Что же касается точности получаемых оценок, то модель Чана все же имеет некоторые недостатки, связанные с недостаточно корректным воспроизведением предельного цикла гистерезиса современных ферритов. Приведу сравнение кривых для феррита марки N87 фирмы Epcos по справочным данным (черный цвет) с моделью Чана (красный цвет - предельный цикл, зеленый - начальное намагничивание) .

locik: опять вернулись к этой теме.модель чана кажется проще только изначально.потому что для организации вычисления гистерезисной модели требуется большое количество вспомогательных формул.ее погрешность при больших В легко устраняется.надо установить Bs немного больше справочной и подобрать до соответствия реальной кривой намагничивания. но как быть с подмагничиванием.при работе с подмагничиванием модель чана не так точна как J-A.или у меня устаревшие данные и модель чана уже модернизировали.так я ее и не доделал.если есть время и желание помогите пожалуйста доделать. непонятно как организовать сдвиг при одностороннем намагничивании.смотрел несколько сайтов где про это написано. что то начал понимать но не так хорошо чтобы написать модель.вообще мне кажется что я неправильно написал модель CoreCoil.возможно из за этого плохая сходимость.надо заземлять цепь куда подключается магнитопровод поскольку там источник тока.

qaki: Есть сомнения в возможности полноценной реализации модели Чана в Микрокап. Имею в виду не просто посмотреть, "как оно работает", а задействование на уровне подпрограммы, использующей штатный сервис Микрокапа по образу и подобию прочих составных частей. Здесь мы "упремся рогом" в необходимость каких-то изменений в основной программе, устройство которой в общем-то неизвестно. В то же время выяснить подробности работы модели Чана можно непосредственно в SwCad. Сопоставление же результов, получаемых с помощью модели Чана или модели Джилса-Аттертона, а также выяснение областей целесообразного использования той или иной модели весьма полезно.

locik: ну надо признать что уже нашел программы в которых модель J-A в общем устраивает.скорость моделирования приемлемая. поведение вполне адекватно.чем сложнее схема тем меньше замедление вычисления за счет сложности модели.например в модели транзистора столько параметров что по сложности вычислений она на уровне вычислений модели магнитопровода. если же их несколько и плюс еще множество элементов то замедление вычислений из-за модели магнитопровода уже почти незаметно.в общем к модели чана остался интерес теоретический.просто интересно доделать.пока желания нет только теоретические размышления.к тому же появились мысли попробовать другие математические модели гистерезиса. может они проще.но пока это только мысли.практически не получается.знаний маловато.поэтому восполняю пробелы в математике.

Tripulov: Что за программы такие, где адекватно реализована модель? Можно ли там смоделировать, например, процесс насыщения трансформатора?

Aml: Насыщение, как раз таки, без особых проблем моделируется.

locik: Tripulov если вы про моделирование схем то например Tina.установил Tina 8.модель насыщающегося магнитопровода с гистерезисом вполне приемлема.программы маткад и подобные не знаю не пользовался.и все таки микрокап по математике лучший.в нем есть матем. функции которых нет в других программах.

qaki: Tripulov пишет: Что за программы такие, где адекватно реализована модель? Можно ли там смоделировать, например, процесс насыщения трансформатора? В том же Matlab, с которого Вы начали разговор, есть пакет SimPowerSystems, предназначенный для моделирования процессов в мощных энергетических системах. В составе этого пакета есть поведенческая модель нелинейной индуктивности, позволяющая моделировать в т.ч. и процесс насыщения трансформатора. В отношение самой модели надо сказать, что она довольно упрощенная и написана в терминах, принятых в силовых сетях. Эта терминология несколько непривычна для радиоэлектронщиков, но приспособиться к ней можно. Я, например, до того, как обзавелся Микрокапом в версии ГУАП, моделировал в Matlab схемы инверторов для сварочных аппаратов.

locik: мое мнение такое.swcad конечно не без недостатков но уважаю ее.например моторола и аналог девайс никогда не писали своих программ для моделирования.но тем не менее предоставляют модели своих компонентов бесплатно.для общего пользования.линеар технолоджи написали свою программу в надежде на продвижение своей продукции.если есть подходящие компоненты использую их. просто из за уважения к людям которые думают не только о своих доходах но и об интересах простых потребителей.которые просто хотят минимум затрат и больше пользы.что касается МС.спектрум никогда не ориентировался на продукцию какого то одного изготовителя.программа доступна для скачивания и бесплатного пользования.может не новейшая но вполне высокого качества. недостаток или отсутствие моделей приходится восполнять.и это даже плюс.не воспринимайте это буквально.просто написание моделей это необходимый пункт для освоения любых подобных программ.

Tripulov: Кто-нибудь знает - среди многообразия различных мат.моделей гистерезиса есть ли такие, способные спрогнозировать и смоделировать частные петли ( в том числе несимметричные) для определенного материала? Чтобы параметры модели были едины для всех видов моделируемых петель, а не как в Джайлсе-Атертоне, где для каждой петли необходим их трудоемкий пересчет.

Tripulov: кто-нибудь сталкивался с моделью Прейзака? удовлетворяет ли она моим критериям? в чем ее недостатки и преимущества перед другими моделями?

qaki: Tripulov пишет: Кто-нибудь знает - среди многообразия различных мат.моделей гистерезиса есть ли такие, способные спрогнозировать и смоделировать частные петли ( в том числе несимметричные) для определенного материала? Есть такая модель. Это модель Чана. Она реализована в симуляторе LTspice. Внятное изложение сути модели смотрите в статье В.Я. Володина, которую можно найти в Яндексе, набрав в строке поиска power-e.ru›pdf/2010_1_56.pdf. Приживить эту модель в Микрокапе пока не получается из-за заточенности его под J-A и недостаточности набора пользовательских команд. кто-нибудь сталкивался с моделью Прейзака? Познакомьтесь поближе, например, в этой статье legacy.samsi.info/200304/.../mayergoyz86.pdf . Ищется в Гугле. Эта вещица (модель Прейсаха) хорошо смотрится в авторефератах соискателей. Но для практикующего разработчика гораздо важнее иметь готовый tool, каковым является тот же Микрокап или LTspice. Они сидят на одном и том же движке Spice3f, ну а в небольших различиях в синтаксисе легко разобраться.

Tripulov: Знаком с моделью Чана. Проблема в том, что она не умеет моделировать несимметричные частные циклы(а это для меня очень важно). И всё же хотелось бы поподробнее услышать о модели Прейзака. Как я понял изначальная её версия также не могла описывать несимметричные частные циклы, но возможно появились какие-нибудь сподвижки в этом направлении?

locik: вообще недостатки многих моделирующих программ в том что нельзя привязать к спайс модели код на си например.это было бы просто замечательно.сразу решились бы многие проблемы и даже с анимацией.во первых точность уже определялась бы точностью языка си или подобного что улучшило бы сходимость.+ запоминание и всякие + языка си.а уж возможности анимации просто были бы на +++. например нет модели неоновой лампы.модель то наверное не сложная но как заставить ее светиться средствами спайс непонятно.в некоторых программах это есть но например в мультисиме пока сложно понять.есть еще такая программа NL5 в ней именно это очень просто и понятно но к сожалению у нее столько недостатков что после 1 ознакомления интерес пропал.в 1 очередь неудобство работы с графиками и вообще с выводом результатов на экран.после микрокапа просто примитив.но идея хорошая.если бы к микрокапу пристроить си было бы очень хорошо. все таки интересно можно ли в модели микрокапа указывать параметр альфа или это невозможно.

Vlad01: Господа, Locik и qaki, судя по вашему общению вы глубоко разобрались с программированием в терминах Spice. В ходе разработки модели Чана имеются фразы о способах запоминания предыдущих значений параметров. Сообщите, пожалуйста, (может быть на примере) как это реализуется (попытки скачать ваши наработки не успешны). Этот прием необходим для разработки ключа, который рвет дугу при прохождении тока через нуль. Функция abs в Spice работает некорректно (неточно) - это не позволяет построить качественный ключ. Спасибо. Vlad01

qaki: To Vlad01 В Вашем вопросе маловато исходных данных для исчерпывающего ответа. Не известно с каким Spice-симулятором Вы работаете и что конкретно моделируете. Для Микрокапа на вскидку можно предложить такой вариант . Здесь V1 источник переменного напряжения. Директивой .DEFINE объявляем некий параметр с любым именем, не совпадающим с запрещенными. Условным оператором IF задаем, что наш параметр EDS равен 1, если V1>0, и 0 при прочих значениях. Далее превращаем его с помощью функционального источника напряжения E1 в напряжение, управляющее ключом S1. При единичке ключ открыт, при 0 закрыт, т.е. рвет Вашу цепь при переходе через нуль. Будут еще вопросы, отвечу.

locik: да действительно данных маловато.к последнему сообщению добавлю что для запоминания можно использовать компонент Sample and Hold.если у вас русифицированная версия то задаваемые параметры этого компонента понятны в информационной строке.не советую использовать функцию Last.с ней какие то проблемы.пока не разобрался с причиной. она то правильно запоминает то какие то ошибки.возможно связаны с использованием дифференцирования.если другое условие возможно будет правильно работать.

Vlad01: Спасибо, quaki и losik. Идея хранения понятна, - аналогично обычной динамической памяти. Я пользуюсь симулятором PSpice, но, судя по общим проблемам, он очень близок к MicroCap. Признаться, думал можно организовать каким-то образом хранение переменных на предыдущих шагах (в других симуляторах есть возможность такого доступа). Сейчас, к сожалению, для хранения "старых" переменных использую лишь линии задержки (Т), но это с точки зрения производительности очень неэффективно, поскольку минимальный шаг дискретизации по времени ограничен длиной линии. С компонентами Samplе, Hold и функцией Last не знаком. Не знаю, есть ли они в PSpice - в стандартных библиотеках не нашел. Где (в каких библиотеках) их поискать? Возможно они в каких-либо цифровых, которыми я не пользуюсь? Беглый поиск этих компонентов не дал результат. Заранее благодарен за полезный совет. Vlаd01.

Vlad01: Qaki, признаться, с первого взгляда модель не усвоил. Не разглядев, подумал, что это просто разряд конденсатора. Попробую реализовать этот подход на ключе в реальных коммутациях. Спасибо.

Aml: Можно также воспользоваться принципом построения статической памяти, т.е. реализовать RS-триггер. Я еще в начале 90-х для Micro-Cap-4 реализовал вот такую структуру триггера на трех ключах: Думаю, эту структуру несложно реализовать средствами PSpice. Структура триггера оказалась очень эффективной в плане скорости расчетов. Я до сих пор ее использую для построения моделей ШИМ-контроллеров.

qaki: To Vlad01 Вы, видимо, используете ORcad. Выложите на новой ветке раздела общих вопросов Ваш capture или часть его с нерешенной пока задачей. Попробуем разобраться сообща.

Vlad01: To Aml. С цифровой техникой слабо знаком и сразу не могу понять как в такой схеме можно сохранить предыдущее значение переменной с плавающей точкой (по-видимому, можно сохранить только один бит). To qaki. Действительно, попытаюсь сформулировать более четко задачу и поместить ее в новой ветке. Пользуюсь, в основном, OrCADом. Спасибо за советы.

Vlad01: Модель сердечника Чана довольно привлекательна. Печально, что участникам форума не удалось ее адаптировань для Micro-Cap, тогда ее можно было бы перенести и в PSpice. Опыт работы с нелинейными сердечниками в PSpice сильно удручает в плане плохой устойчивости решения и низкой скорости моделирования (вообще, сравнивая с EMTP-клонами, Spice -большой тормоз). В связи с недостатками модели Дж.-Атт. некоторые задачи пытаюсь ставить на LTspice. Использование таких моделей (Чана и Дж.-Атт.) в энергетике, вообще-то, затруднено, поскольку основные данные о трансформаторе производители скрывают и даже визуально не оценишь габариты: магнитопровод и обмотка в баке (S=1...400 МВА). А других штатных моделей сердечника (пусть, даже поведенческих) в штатных библиотеках радиотехнических симуляторов, к сожалению, нет.

locik: Vlad01 моделирование трансформаторов такой мощности вообще затруднительно.для этих целей наверное лучше использовать специфические программы.наверняка они имеют и специфическую конструкцию.учесть все нюансы может быть и можно но это очень сложно средствами микрокапа и вообще спайса. даже если создать такую модель,учитывающую все параметры,она будет очень медленной.например модель магнитопровода в микрокап не учитывает частотные свойства,нагрев и многие другие.общая модель трансформатора не учитывает нагрев обмоток.то есть для ваших задач она совсем не применима.оркадом не пользовался,но думаю там дело тоже не намного лучше. для этих целей лучше применять программы ориентированные на электротехнические компоненты большой мощности.

qaki: To Vlad01 А Вы не пробовали воспользоваться Matlab для своей задачи? В его состве есть пакет SimPowerSystem, который как раз ориентирован на мощные энергетические системы и, кроме того, имеет сильнейшее матобеспечение. Даже в своей терминологии он ближе энергетикам, нежели электронщикам. ORcad под это дело как-то можно использовать, но уж больно он муторный в подготовке нового проекта. Микрокап или SWcad куда приветливее в этом смысле.

Vlad01: Cимуляторы для инженера - это как набор инструментов, в котором каждый ориентирован на выполнение определенной задачи. SimPowerSystems действительно хорошо подходит для электротехников, электроэнергетиков. Но, к большому сожалению, это интепретатор (надстройка над Матлабом/Симулинком). Скорость моделирования в такой среде принципиально низка, а интерфейс по сравнению с другими симуляторами разительно отстает, и это неудивительно, ведь EMTP (прототип SimPowerSystems) и Spice появились в конце 60-х и начале 70-х, соответственно, т.е., как минимум, на 20 лет раньше. В SimPowerSystems нет качественной (частотно-зависимой) модели длинной линии, без которой электроэнергетикам, передающим энергию на сотни километров, не обойтись. Поэтому приходится переключаться в зависимости от задачи между PSpice, SimPowerSystems, EMTP-RV, EMTDC-PSCAD. Имея долгий опыт общения с перечесленными симуляторами, с моей точки зрения, пре- и постпроцессры самые развитые у PSpice. Очень важно поставить задачу и быстро ее решить. Извиняюсь за многословие.

qaki: На днях натолкнулся на статью А.А.Катковой и А.А. Пенькова "МЕТОД КОРРЕКЦИИ ФОРМЫ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ В МОДЕЛИ ДЖИЛСА-АТЕРТОНА ФЕРРОМАГНИТНОГО СЕРДЕЧНИКА". Конвертировал ее для удобочитаемости в pdf и выложил ра Яндекс-диск http://yadi.sk/d/6B4IfI5WGxEAY Так вроде бы все понятно, но не ясно куда лошадь запрягать. Имею в виду возможность использования метода в Микрокапе. Он как-то брыкается, когда предлагаешь ему вычислить частную производную по изменяющемуся параметру. По времени - пожалуйста. И интегрирование у него глючит даже в 11-й версии. А так все хорошо. Думаю, что в Си++ или Ассемблере было бы еще краше.

Aml: Анна Каткова это наш магистр. Сейчас готовит диссертацию. В подробности не вникал, но, по-моему, модификация модели проводится без привязки к Micro-Cap. Проводится сравнение петель, полученных на экспериментальном стенде с расчетными петлями и оптимизация модели для лучшего совпадения. Если есть вопросы, могу переадресовать, она в интернете чуть-ли не круглосуточно :) -

Aml: Анна пишет: А в микрокап оно не влезет, скорее всего. Делалось все в маткаде с расчетом потом в vhdl-модельку алгоритм впихнуть.

Aml: По поводу модернизации модели. Думаю, очевидно, что штатными пользовательскими средствами Micro-Cap что-то эффективное сделать трудно. А что если обобраться к разработчикам Micro-Cap с просьбой встроить модель, написанную, к примеру, на Си? Мне кажется, положительный вариант вполне реален. Но для этого нужна отлаженная модель. Стоит ли этим заниматься? Я в программировании совсем не силен, но у нас сейчас появился толковый программист, так что в принципе, эта задача решаема.

locik: идея хорошая.но как они ее встроят.опять будут менять какие то файлы в МС. и как они их будут раздавать.

Aml: locik, как я понимаю, все сложные модели встроены в прямо в исполняемый файл MC. Его и будут менять. Пару раз по моей просьбе они уже вносили изменения в программу и в следующей подверсии они появлялись. Но это, правда, давно было, в последнее время об ошибках им не писал, хотя есть небольшой список :)

locik: да,наверное это лучший вариант.для многих это усовершенствование модели будет радостью.надо признать,что нынешняя моделька магнитопровода имеет множество недостатков.если бы еще добавили отдельные модели источника магн.движущей силы и собственно магнитопровода,было бы просто замечательно.примеры можно найти в Tina и Multisim. некоторые проекты лучше делать на разветвленных магнитопроводах.из таких моделей их проще делать.штатными средствами МС тяжело проектировать разветвленные магнитопроводы.

KameliAnna: Модели строились в маткаде для последующего переноса в vhdl-модель. Насколько это все реализуемо в микрокапе, сказать не могу, не пробовала. Алгоритм для стандартной модели из SystemVision у меня выглядит в маткаде так: КартинкаMathcad Интегрирование численное. Насчет частной производной: значки частных производных поставила под интеграл (если эти производные имелись в виду) скорее дабы разделить множители, чтобы они визуально не сливались и не сокращались между собой. Так что ничего дополнительного вычислять вроде как не надо :)

locik: даже мне кое что понятно,хотя маткад совсем не знаю. программист без труда разберется и напишет на си.отправят в спектрум. если они встроят,будет очень хорошая моделька.

KameliAnna: Моделька-то неплохая, если подобрать грамотно параметры. Вопрос в том, как эти параметры подбирать. Я пока подбираю вручную, но для реализации в САПР это никак не годится. Так что надо дальше думать.

locik: в микрокап есть хорошая программа по составлению моделей.по графику находит параметры.наверное это будет предусмотрено.

Aml: Вопрос в том, как эти параметры подбирать. Анна дело говорит. К любой усовершенствованной модели потребуется программа-оптимизатор для вычисления параметров. В принципе, это не так уж и сложно (скорее всего), но это обязательная составляющая. Без нее модель бессмысленна.

qaki: Собственно я зациклился на вопросе моделирования частных асимметричных петель гистерезиса для случая изменяющегося во времени смещения. Это режим подачи синусоиды на первичку трансформатора. Если внимательно просматривать результаты симулирования в Микрокапе, то можно сказать, что на троечку его модель JA с этой задачей справляется. Однако хотелось бы лучшего. И тут сразу же упираешься в то, что сигмоид Ланжевена с гиперболическим котангенсом в модели JA далеко не идеальный вариант опорной функции безгистерезисного намагничивания. Можно указать по крайней мере на два недостатка. Первое - наличие особой точки в нуле, которую приходится как-то замазывать во избежание проблем со сходимостью, и второе - слишком быстрое насыщение coth, требующее повышенной точности вычислений во избежание вырождения матрицы при симулировании магнитопроводов, работающих с максимальным использованием раствора В-Н характеристики. В зарубежных публикациях эти обстоятельства как-то не слишком акцентируются, но в русскоязычном интернете есть немало работ, прямо указывающих на преимущества использования опорной функции вида Arctg. К сожалению эти работы не доведены до создания рабочих Spice-моделей. Само по себе построение гистерезисных петель симметричных циклов как предельного, так и частных средствами Микрокап не вызывает особых трудностей. Это, так сказать, этап рисовалки. Но создаваемые из рисовалок модели индуктивных элементов с насыщаемым сердечником вполне удовлетворительно описывают установившийся режим при симметричном возбуждении. Проблемы начинаются при попытке симулировать переходные режимы. Беда в том, что написанные Spice-листинги Микрокап читает скопом без выделения последовательности действий в надежде, что с этим справится его компилятор. С малым количеством строк компилятор действительно справляется, но при усложнении листинга программа затыкается.

Aml: В зарубежных публикациях эти обстоятельства как-то не слишком акцентируются, но в русскоязычном интернете есть немало работ, прямо указывающих на преимущества использования опорной функции вида Arctg. По-моему, Micro-Cap-VII использовал модель с Arctg. В более старших версиях от этого отказались. Причины мне не известны.

locik: даже установил ради этого МС7.никаких достоинств не увидел.недостаток-худшая сходимость.но возможно это субъективное мнение.энтузиазм быстро иссяк.после первых неудачных попыток.

locik: qaki вы забываете одно достоинство модели JA.посмотрите предельные петельки различных материалов.их форма бывает весьма экзотической. модель Чана,например,такую не реализует.она реализует простейшую гладкую модель перемагничивания.

qaki: To KameliAnna В своей статье Вы пишите: http://shot.qip.ru/00hZar-5NYzSw31j/ В этой связи приведу отрывок из первоисточника JA с моим переводом: http://shot.qip.ru/00hZar-5NYzSw31k/ То есть, JA уже на этапе написания работы указывали на такую возможность. Но дело, собственно, не в этом. Можно предположить, что удивляющая многих форма гистерезисных петель в модели JA является следствием того, что она изначально была ориентирована на легированные кремнием электротехнические стали, имеющих близкую форму гистерезиса. Но существеннейшим недостатком этой модели является то, что она использует параметры, не контролируемые производителями. Как правило мы имеем значения индукции технического насыщения Bs, остаточной индукции Br и коэрцитивной силы Hc. Для ферритов еще указывается как чуть-ли не главнейший показатель начальная проницаемость "мю". В итоге почти как у Высоцкого - "мы снова говорим на разных языках". Для преодоления разноязычия в Микрокапе есть подпрограма Model с оптимизатором. Но с какой подробностью не вводи в нее экспериментальные данные, она перемолачивает их по своему и главное непонятным образом. Отсюда следует вывод - если уж заниматься моделями гистерезиса, то нужно двигаться в направлении создания модели, напрямую работающую со справочными данными производителей. В параметрах различных марок ферроманитных материалов все же просматриваются довольно устойчивые связи, позволяющие классифицировать их по группам, и соответственно этому строить модельные представления.

Aml: qaki, мне кажется, по стандартным справочным параметрам магнитного материала сколько-нибудь адекватную модель сердечника сделать вряд ли удастся. Точно так же, как по стандартным справочным параметрам транзистора невозможно получить его адекватную модель. Нужны не параметры, а характеристические зависимости. А их в стандартных справочниках не бывает, поскольку обычному разработчику они не нужны.

qaki: Aml пишет: мне кажется, по стандартным справочным параметрам магнитного материала сколько-нибудь адекватную модель сердечника сделать вряд ли удастся. Точно так же, как по стандартным справочным параметрам транзистора невозможно получить его адекватную модель. Думаю, что в этом утверждении есть некоторое противоречие. По большому именно модель должна нести в себе достаточно ясные представления о сущности явления. Обвешивая модель как новогоднюю елку значениями различных параметров, получаем более или менее прадоподобное описание поведения конкретного объекта. Это конечно не исключает создание поведенческих моделей, которые из винтиков, колесиков, интегралов, матриц и всякой прочей ерунды позволяют получать внятные представления о протекании интересующих процессов.

Aml: qaki, тут возникает вопрос, а что есть справочные параметры? Для того же феррита в лучшем случае петля дана для синусоидального симметричного намагничивания и только на одной частоте. Причем, чаще всего - только предельная петля. Очевидно, что при таких входных данных что-то адекватное построить нереально. Поскольку непонятно, адекватно чему. В свое время, когда занимался этой темой, снимал параметры магнитного материала специализированной установкой при разных частотах и амплитудах перемагничивания с возможностью получения частных циклов. Если иметь такие данные - можно говорить о адекватности или неадекватности модели. Но это - далеко не справочные параметры. Кстати, Анна для проверки своего варианта модели также использует экспериментально снятые данные, полученные на специализированной измерительной установке (современной реализации того, что я использовал 20 лет назад) - http://www.niistt.ru/products/radio/gauge/magnit/ukmp005-100.aspx

qaki: Очень занятная статейка: http://www.iaeng.org/publication/WCE2011/WCE2011_pp1327-1332.pdf Гистерезис и вихревые потери в одном флаконе. К тому же забавно деформирована модель JA для прямого встраивания в Spice-симуляторы. По готовности выложу перевод, если его кто-то уже не сделал и будет дана ссылка.

qaki: Ну вот и перевод вышеупомянутой статейки http://yadi.sk/d/9VXwDrrtH8Neo Осталось только понять, что здесь не так и чего не хватает.

qaki: qaki пишет: Ну вот и перевод вышеупомянутой статейки Прошу прощения, дал не ту ссылку. Хотел исправить, но лимит времени на правку уже истек. Вот рабочая ссылка http://yadi.sk/d/WMu-YgZgH8Uda

qaki: Какая-то ерунда с этой ссылкой Вчера работала, сегодня нет. Перезалил заново: http://yadi.sk/d/uJexZYY-HAvtV

qaki: Aml пишет: тут возникает вопрос, а что есть справочные параметры? Для того же феррита в лучшем случае петля дана для синусоидального симметричного намагничивания и только на одной частоте. Причем, чаще всего - только предельная петля. Очевидно, что при таких входных данных что-то адекватное построить нереально. Поскольку непонятно, адекватно чему Вопрос этот занимает меня по-прежнему. Конечно, есть немало серьезных работ по подбору коэффициентов для модели J-A. Но некоторые будоражут разум. Вот одна из них: http://yadi.sk/d/iMpQxp8IHjuny Для интересующихся этой тематикой, но испытывающих трудности с англоязычными текстами, сделал перевод: http://yadi.sk/d/vXDduJXXHjnmf Не все понятно в этой работе. Например использование термина "кривая начального намагничивания". Судя по картинке и самому тексту речь скорее идет о кривой идеального намагничивания, т.е. о том случае, когда за счет внешнего воздействия ферромагнетик принудительно вводится в состояние термодинамического равновесия. Но это и есть безгистерезисная кривая, формируемая модифицированной функцией Ланжевина. Тем не менее некоторые идейки все же возникают. Надо будет посмотреть на гистерезисные петли, которые выписывает Микрокап с коэффициентами Яцека Изидоржика.

qaki: "Проба пера" на тему предыдущего сообщения показала, что в подпрограмме Model Микрокапа не все ладно. Дело в том, что оптимизатор никак не подбирает величину коэффициента С, а просто записывает значение установленное по умолчанию, т.е. 1m. Из-за этого форма петли малых циклов становится похожей на прямоугольник. Если же С установить равной 0.2 -0.4, то петля гистерезиса приобретает более или менее пристойный вид [url=][/url] Слева семейство петель феррита N87 при штатных параметрах модели Джилса-Атертона, справа С=0.25. Отсюда вывод: заложенные в Микрокап параметры моделей ферритов требуют ручной корректировки для приведения результатов симуляции в соответствие со справочными данными.

Aml: Да, правое семейство петель поинтереснее. Думаю, проблема в том, что только по предельной петле коэффициент С оптимизировать не удается, он мало влияет на форму предельной петли., нужен оптимизатор, который бы учитывал частные петли.

locik: qaki ,Aml спасибо за информацию.над этим не думал.надо попробовать

qaki: Интересная диссертация http://yadi.sk/d/obUyE02gHrmSk Если коллективными усилиями сделать перевод, то получится неплохое учебное пособие.

locik: qaki ,не получается.частные ближе к истине.зато предельная искажается сильно.видимо С надо тоже оптимизировать по предельной петле.

qaki: Предлагаю вниманию участников форума до предела упрощенный вариант реализации модели Джилса-Атертона для сердечника типоразмера Е65 (длина магнитной линии len~15см, сечение are~5.6 см) из феррита Эпкос N87 с обмоткой из N=2 витков. В качестве ведущей функции вместо функции Ланжевина использован Y=Atan(X). Параметры сердечника и обмотки можно менять по своему усмотрению, вписывая нужные значения соответствующего параметра. Операции дифференцирования и интегрирования дифференциального уравнения выполняются с помощью схемных элементов, как показано на рисунке Файл .cir модели можно скачать по ссылке http://yadi.sk/d/PNFzIzkjJHWGw Модель работает во всех версиях Микрокап, начиная с 9-й, в т.ч. и на бесплатных учебных. Подробнее с моделью Джилса-Атертона можно ознакомиться по переводу первой статьи авторов http://yadi.sk/d/n6eg3AzJJHYzm Жалкие слова на предмет обоснования принятых упрощений скорее всего выложу в ближайшее время.

locik: qaki ,потестировал вчера вашу последнюю модель.есть некоторые неприятности.при малых значениях В есть переходы от уменьшения к увеличению и обратно.в реальных Н-В такого не видел.если В уменьшается,то до перехода на другую ветку.

qaki: locik пишет: потестировал вчера вашу последнюю модель.есть некоторые неприятности.при малых значениях В есть переходы от уменьшения к увеличению и обратно.в реальных Н-В такого не видел В этом нет ничего удивительного. Едва ли возможно создать модель такого сложного явления как гистерезис ферромагнетика, которая с высокой точностью воспроизводила бы экспериментальные результаты. При тех разбросах параметров, которые имеют отдельные экземпляры даже из одной партии, погоня за точностью теряет смысл. Главное иметь возможность уловить тенденции и получить некоторые оценки, которые можно припассовать к реальным результатам. Что же касается самой публикации модели, то цель была не столько в достижении некоего совершенства, сколько в желании показать "изнутри" модель JA, на которую я поначалу смотрел как на священную корову. Дополняю мое предыдущее сообщение тем, что я назвал жалкими словами. Вот ссылка: http://yadi.sk/d/ryxuSl5UJXJ2R Хотелось бы видеть, что кто-то сделал лучше. Оппонируйте, господа!

locik: qaki ,для меня даже хуже.страшно было смотреть на длинные формулы. Ms и все остальные параметры непривычны. когда вы их разделили на несколько простых,стали легче восприниматься. на досуге,под настроение,попробую разобраться в них.

qaki: А вот и причина "плоскостопия" модели Джилса-Атертона в Микрокап: http://yadi.sk/d/2LNO4LS2Jkti2 В статье есть предложение по лечению "болезни". Надо попробовать. Как говорится: "Вскрытие покажет..."

qaki: JA рассматривают процесс намагничивания как сумму двух процессов: обратимого намагничивания Mrev и необратимого намагничивания Mirr. Обратимое намагничивание уподобляется процессу сжатия пружины в отсутствие трения. Вся затраченная работа переходит в потенциальную энергию, запасаемую сжатой пружиной. JA записывают случай идеального намагничивания без потерь в виде такой формулы: При наличии гистерезисных потерь намагниченность ферромагнетика на восходящей ветви оказывается меньшей, чем в случае идеального намагничивания, и остается большей на нисходящей ветви. JA учитывают это обстоятельство с помощью формулы, в которой предполагается, что работа, затраченная на преодоление потерь, пропорциональна изменению намагниченности: Уравнение (18) JA представляют как модельное дифференциальное уравнение гистерезиса. Однако здесь нас ждет одна неприятная неожиданность. Из физических соображений ясно, что после прохода экстремальной точки, в которой происходит смена знака производной dH/dT величина M может только уменьшаться или увеличиваться в зависимости от знака производной. Это обстоятельство никак не учитывается в модели JA, но может быть причиной искажения формы частных циклов, что собственно и наблюдается например в PSpice. В Микрокап что-то сделано в этом смысле. Но результат явно недостаточен и проявляется только в нереальном "плоскостопии" частных циклов. Решением этой проблемы может быть замена коэффициента k, который пока ищется как константа, обеспечивающая более или менее сносное приближение предельного цикла, на некую функцию, удовлетворяющую особенностям частных циклов.

qaki:

locik: может вы правы.тем не менее в других программах модель JA ведет себя вполне корректно на любых циклах.и в общем кажется что она проще модели чана.и точнее при подмагничивании.но как она "сделана",гуру не хотят открывать.признаюсь,пока для меня непривычны формулы и переменные в них.

qaki: locik пишет: тем не менее в других программах модель JA ведет себя вполне корректно на любых циклах. Собственно речь не идет не о том, что модель JA в Микрокапе абсолютно беспомощна. Там, где не предъявляется каких-либо особых требований к результатам моделирования, она вполне адекватна. Но в области, наиболее часто используемой в реальных устройствах, а именно в области частных циклов эта модель оставляет желать лучшего. Причина заключается в том, что после прохода точки поворота модель начинает увеличивать значение необратимого намагничивания, хотя даже из рассуждений "на пальцах" ясно, что при снижении величины намагничивающего поля все составляющие намагниченности должны падать. Есть немало публикаций, в которых предлагаются модификации модели JA для улучшения отображения частных циклов, но достаточно простые и четко ориентированные на использование в Spice-симуляторах как-то не встречались.

qaki: Натолкнулся на статью D. Jiles от 1992 г., в которой предлагается обобщение модели JA на случай произвольно смещенных частных циклов гистерезиса. Оригинал статьи здесь http://yadi.sk/d/9-fO3HgwMNcXc перевод http://yadi.sk/d/ZlgtYsfpMNc5c На первый взгляд красиво, даже приведены примеры модельных расчетов. И частные циклы стали похожи на то, что получается при медленном изменении намагничивающего поля. Но для использования предлагаемой примочки нужно знать две экстремальные точки, в которых намагничивающее поле меняет знак. То есть для случая стационарного перемагничивания модель вроде работает. Но для нестационарных переходных процессов, например при включении трансформатора, решение как бы и не просматривается.

locik: qaki ,попробовал модель JA 3С81 с другими параметрами.получше получается.простите за долгое молчание. http://gfile.ru/a4RYb

qaki: locik пишет: попробовал модель JA 3С81 с другими параметрами На мой взгляд гистерезисные В-Н характеристики лучше смотреть при возбуждении обмотки от генератора тока. Есть только один моментик, на который стоит обращать внимание. Это параметр "с", который во многих моделях из штатного набора Микрокап почему-то установлен либо равным 0.001, либо 1. То и другое неверно. Оптимум, как правило, лежит где-то в пределах 0.2 - 0.3. Критерием для подбора "с" служит отсутствие участков с отрицательным "мю" в частных циклах. По поводу запитки от генератора тока нужно заметить, что это дает стремящуюся к нулю постоянную времени эквивалентной схемы. Тем не менее при численном интегрировании дифференциального уравнения JA все же первые циклы оказываются незамкнутыми. Система как-бы имеет разгонный участок, на котором достигается сходимость решения. Аналитическое решение дифференциального уравнения JA не имеет такой особенности, но само оно настолько громоздко, что его даже страшно произносить вслух. Может быть кто-либо получит что-то покомпактнее, но у меня это дикий набор интегральных показательных функций, в котором не исключено присутствие элементарных ошибок. Что же касается самого дифференциального уравнения гистерезиса по JA, то оно более или менее состоятельно только для процесса начального намагничивания. То есть начальными условиями для него является намагниченность равная нулю и напряженность намагничивающего поля также нуль. К сожалению, следующая фаза за достижением максимума намагниченности, когда начинается перемагничивание, то есть вначале размагничивание и далее намагничивание с противоположным знаком, с нужной степенью детализации не рассмотрена. Нет даже упоминания о "зародышах", которые создают новую доменную структуру со своими законами формирования. Тем не менее, пользоваться этой моделью при достаточной интенсивности намагничивающего поля, то есть Н>Нс, вполне разумно. Для слабых полей скорее всего есть смысл посмотреть в сторону модели Рэлея, тем более, что многое для нее достаточно корректно расписано.

locik: да это и непонятно.оптимизация микрокапа почему то всегда устанавливает с очень маленьким.сколько не пытался строить практически точную начальную,и последующие максимальные ветки,все равно с примерно 0.001. и отсутствие альфа тоже непонятно.ну ладно,придется пользоваться тем ,что есть.

qaki: locik пишет: отсутствие альфа тоже непонятно Альфа особой роли не играет. Для сердечников без зазора альфа равна нулю, а при наличии зазора альфа учитывается размагничивающим фактором.

qaki: Для интересующихся моделированием цепей с ферромагнитными сердечниками написал что-то вроде статьи, в которой рассказывается, как внедрить модель гистерезиса для области слабых полей в Микрокап. http://yadi.sk/d/qw8AsWbtPqDQ5 В отличие от штатной модели Джилса-Атертона эта модель, основанная на представлениях лорда Рэлея, достаточно хорошо отображает гистерезисные циклы в слабых полях и может быть полезна для таких задач как, например, оценка динамического диапазона по комбинациям третьего порядка в помехоустойчивых радиоприемных устройствах. Наличие еще одной модели гистерезиса в дополнение к штатной позволяет перекрыть практически все возможные задачи моделирования работы магнитномягких ферромагнетивов в электрических схемах. В качестве примера можно посмотреть результат моделирования гистерезисных циклов феррита 2000НМ1 для трех амплитуд напряженности намагничивающего поля: 12 А/м, 24А/м, 36А/м.

locik: после долгого периода разочарования попробовал вернуться к модели магнитопровода.почитал вашу последнюю статью.открыл для себя новое. например,почему математическое дифференцирование может быть ошибочным? ведь это просто разница между величиной переменной на предыдущем и текущем шаге моделирования.для интегрирования-это просто сумма производных. или я неправильно понимаю? для интеграла пробовал например так Е1 1 0 value={v(1)+ddt(v(1)} насколько помню правильно работало. осмыслив немного ваши модели и формулы по J&A,составил такую модельку. какая то она странная получилась.получается что на некоторых участках dВ/dH отрицательна.в стандартной модели микрокапа с такими параметрами все правильно. прилагаю файл http://super-bit.ru/vtk59qcclfw5.html

locik: что опять zalil и gfile не работает.внимательнее скачивайте с супера.

qaki: locik пишет: что опять zalil и gfile не работает.внимательнее скачивайте с супера. Чтобы избавить других от рекламы секс-услуг, заведите себе диск на Яндексе, куда будете выкладывать свои наработки. Это даст быстрое скачивание без непотребств. А по Вашей ссылке простое скачивание не идет.

qaki: locik пишет: что опять zalil и gfile не работает.внимательнее скачивайте с супера. Сняв все защиты и вручную избавившись от непристойных баннеров с извращенными формами coitus, все же скачал Ваш файл varJA2_3_cir. Смотрю в МС10. При запуске анализа переходных процессов получаю сообщение о переполнении плавающей запятой, далее тишина. Видимо, по этому поводу уместно вспомнить слова А. Галича:" А из зала все кричат - давай подробности!"

locik: qaki ,извините.у меня с источником тока в МС10 работает.от источника напряжения действительно не работает.пишет такую ошибку. попробую еще раз посмотреть.

locik: у меня скачанная схема работает.ошибок нет.попробую на другой. http://turbobit.net/rn5q2cwbkajb.html

qaki: Скачал. Та же история. Дело видимо в моем компьютере. У меня старичок 2005 г. выпуска 32-разрядный Dell260. Вы же, как я предполагаю, пользуетесь 64-разрядной машиной. Еще вопрос: что за символ на картинке в виде ромбика или квадратика с катушкой с отводом? У себя в МС10 такого не нашел.

locik: qaki ,извините,я вас понял только что.вы против выкладывания схем в открытый интернет.на форуме нет возможности вложения файлов. все больше не буду.буду использовать шифрованный rar. если откровенно,тоже не доверяю интернету.кто их там знает,кому эта схема попадет. вас,например,Aml,еще многих знаю давно по форуму и не только этому.знаю что вы специалисты а не шпиЕны. ну в общем,написал конечно может неправильно,но то что думаю про все эНто.поэтому если будет молчание про модель,я пойму.все равно когда-то додумаюсь. а пока буду пользоваться тем что есть. в любом случае спасибо за подсказки.

locik: у меня ХР SP3 32-разряда.символ ромбик-это модель источника магнитодвижущей силы. то есть по отношению к источнику питания он проявляет себя как индуктивность, по отношению к магнитопроводу-как источник MMF,с напряжением I*n. делал сам,еще давно.проверял.отдельно от магнитопровода работает правильно. вместо магнитопровода подключал резистор,что эквивалентно линейному магнитопроводу. но может она тоже не идеальна.особенно после прочитанного вашего сообщения выше где то.сейчас подумал-может эта модель не импортировалась.посмотрите что внутри. хотя кажется МС10 импортирует недостающие компоненты в библиотеку.

qaki: locik пишет: у меня ХР SP3 32-разряда.символ ромбик-это модель источника магнитодвижущей силы. то есть по отношению к источнику питания он проявляет себя как индуктивность, Спасибо locik пишет: qaki ,извините,я вас понял только что.вы против выкладывания схем в открытый интернет.на форуме нет возможности вложения файлов. все больше не буду.буду использовать шифрованный rar. Да нет. Просто мне не нравятся так называемые бесплатные хостинги. После того, как меня обули на 900 р., предпочитаю свои материлы для свободного пользования выкладывать через Яндекс-диск. Это как бы гарантия того, что заинтересовавшийся читатель не получит туфту.

locik: собс-но идея состоит в том,чтобы можно было создавать разветвленные модели магнитопроводов,составляя их из кусочков разных размеров. она не нова.но реализация неудачная.например в мультисиме,тине. в мультисиме модель магнитопровода неудачная(табличное соответствие В-Н). из-за этого на переходах сильно проявляются свойства индуктивности рассеяния,даже несмотря на меры по сглаживанию. в тине не понравился интерфейс и вообще вся организация программы. и сходимость именно в таких схемах плохая.

qaki: To locik А ларчик в Вашем файле varJA2_3_cir просто открывался: Не было связи с землей во вторичном контуре. Что же касается диагностических сообщений Микрокапа, то он частенько несет полную ахинею. В сухом остатке после запуска анализа переходных процессов получил результат интегрирования дифференциального уравнения JA со всеми его некоррктностями для участка размагничивания ранее намагниченного ферромагнетика (отрицательное dB/dH) По поводу моделирования сложных магнитопроводов как-то на одном из сайтов выкладывал мой перевод главы из книги Стивена М. Сандлера "Моделирование импульсных источников питания в Pspice и SPICE3" click here. Может быть найдете что-то для себя полезное

locik: в схему вкралась ошибка.недавно решил модернизировать этот самый CoreCoil(упростить).удалил источники для измерения тока.в результате модель неправильно работала.заметил только вчера.вернулся к старой проверенной. файл с исправленной моделью. http://turbobit.net/nlir4wl327w1.html

Орлёнок: locik Последний вариант жалуется Can't find subckt CORECOIL

locik: позже выложу.что то устал.начитался статей.чой та кажется мне уже ничего не поможет. с математикой у меня туго.и спайс знаю на 1. попробуйте сами вставить модель внутрь символа или на листе моделей. .SUBCKT CoreCoil 1 2 3 4 PARAMS: N=10;число витков Eedc 5 2 VALUE={ddt(I(V2))*N};эдс индукции Emmf 6 4 VALUE={I(V1)*N};магнитодвижущая сила R3 2 4 1T V1 1 5 DC 0 AC 0 0 V2 6 3 DC 0 AC 0 0 .ENDS CoreCoil

qaki: To locik "Не падайте духом, поручик Голицин" В файле по ссылке от 27.09.2014 16:37 все ОК, если добавить заземление в нижний провод второго контура. А вот файл по сегодняшней ссылке слишком исправлен: куда-то запропастилась subckt corecoil и опять нет земли во втором контуре. Что касается отличия Вашей модели от Микрокапа, то в МС, судя по всему, модель JA несколько исправлена для получения меньших непотребств в образе В-Н кривой. У Вас же реализован JA в первозданном виде. Однако, несмотря на физичность модели JA в целом, дубовое использование дифуравнения начального намагничивания для описания процесса перемагничивания вызывает возражения. Как говорится, ежу ясно, что процесс формирования новой доменной структуры после перемалывания ее начальным намагничиванием никак не может идти по тем же правилам, что и при начальном намагничивании. То Орлёнок Если Вам этот вопрос интересен, милости просим - присоединяйтесь к нашему междусобойчику. Любые, даже самые дурацкие мысли приветствуются.

locik: qaki ,выше смотрите приведенный текст модели CoreCoil. вставьте ее в символ или на лист моделей. да,я сделал именно по исходной JA.разобрался немного с формулами. полностью смысла пока не понимаю. дальше вечный наш вопрос-что делать? сложилось впечатление,что модель JA делалась для математических подсчетов потерь.поэтому может точность формы не нужна была.главное чтобы площадь совпадала.хотя конечно это мои домыслы.

qaki: locik пишет: сложилось впечатление,что модель JA делалась для математических подсчетов потерь. Чтобы более или менее разобраться с вопросом одной статьи JA явно мало. Рекомендую на досуге полистать это



полная версия страницы