Форум » Модели » модель трансформатора » Ответить

модель трансформатора

salevan: Доброго времени суток. Мне необходимо смоделировать работу трансформатора, но необходимо смоделировать его в Simulink Matlab. Были уже работы со встроенной моделью, последовательной и параллельной схемой замещения и их качество начальство не устроило. Можно узнать какую схему замещения использует MicroCap для расчёта трансформаторов?

Ответов - 44, стр: 1 2 3 All

Aml: По-моему есть все возможные варианты: 1. Безиндуктивная модель на управляемых источниках тока и напряжения. 2. Магнитосвязанные индуктивности с линейным магнитопроводом 3. Магнитосвязанные индуктивности с нелинейным магнитопроводом 4. Комбинация безиндуктивной модели с линейными или нелинейными индуктивностями.

salevan: Насколько я понимаю в микрокап есть модель трансформатора именно с гистерезисом, который джайлзом моделируется. В данном случае также могут использоваться все эти варианты?

Aml: 3 и 4 варианты

salevan: А есть ли какое-то математическое описание уравнениями и тд?

kreking: http://www.spectrum-soft.com/news/fall2001/transf.shtm

Серг: Доброе время суток! Помогите мне как-то выпутаться в создании модели двухтактного трансформатора с известными индуктивностями первички и вторички. Спасибо

qaki: Серг Помогите мне как-то выпутаться в создании модели двухтактного трансформатора с известными индуктивностями первички и вторички. А в чем проблема? Micro-Cap позволяет создавать модели трансформаторов с неограниченным числом обмоток. Для двухтактного трансформатора есть готовая макромодель Ideal_Trans3, которую надо дополнить до Т-образной схемы замещения. Коэффициент трансформации определяете через известные индуктивности обмоток. Параллельно первичной стороне подключаете известную Вам индуктивность намагничивания и добавляете индуктивность рассеяния. Если она Вам не задана, то реалистической оценкой будет 0,01 - 0,005 индуктивности намагничивания. Можно также воспользоваться моделью связанных индуктивностей, задав коэффициент связи 0,99 - 0,995.

юля: Здравствуйте. не подскажи те ли где найти/посмотреть схему замещения трансформатора в микрокэпе?

Aml: Модель идеального трансформатора - Ideal_Trans2 Внутренняя структура (схема замещения):

ВОВ: Aml Здравствуйте! получить характеристики модели трансформатора сможете (электрические параметры рассчитаны)?

koluchka: Здравствуйте! у меня есть ГИН, подающий сигнал на НН обмотку трансформатора, как мне её с помощью модели трансформатора связать с ВВ обмоткой, чтобы за счет индуктивной связи снимать с ВВ обмотки сигнал? а так же где взять готовую модель трансформатора для МС 8?

Aml: де взять готовую модель трансформатора для МС 8 В разделе "пассивные компоненты" как мне её с помощью модели трансформатора связать с ВВ обмоткой В модели трансформатора указать коэффициент связи между первичной и вторичной обмотками

koluchka: Спасибо! коэффициент связи в программе это коэффициент сцепления? и в компонентах нашла только transformer, это он и есть?

koluchka: нужна ещё помощь :) как мне в этом трансформаторе указать несколько индуктивностей? то есть на низковольтной обмотке 20 витков, на высоковольтной 120, и каждая индуктивность будет означать отдельный виток. а так же в диалоговом окне трансформатора меняю только первичную и вторичную индуктивности и коэффициент связи, но это почему-то никак не влияет на передаваемый через трансформатор сигнал

Aml: как мне в этом трансформаторе указать несколько индуктивностей? В этом - никак. Нужно использовать другой способ: задавать несколько индуктивностей L, задавать сердечник K и в нем указывать связь между индуктивностями. Подробнее смотрите в книге про Micro-Cap - http://microcap.forum24.ru/?1-3-0-00000005-000-0-0-1388426123

koluchka: http://file.qip.ru/photo/KrOGrKXK/%D0%A1%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA.html здесь образец моего трансформатора. как указать, что вверху это НН обмотка, а внизу ВВ. то есть когда я подаю импульс на ВВ обмотку и снимаю его с НН, он приходит туда как будто НН обмотка это часть ВВ. а нужно чтобы он прошел всю ВВ, и уже отраженный пришел на НН обмотку.

koluchka: а вот и сами импульсы http://qclk.ru/kJ/hl881

qaki: koluchka пишет: здесь образец моего трансформатора. как указать... Ваши трудности стали бы понятнее, если вместо понятных только Вам одному обрывков был бы приведен сам файл .CIR. Перерисовывать приведенный Вами кусок схемы едва ли кто захочет, а вот файл .CIR автоматом раскроется в первозданном виде. Заведите себе бесплатный хостинг, например на Яндекс-диске и заливайте туда свои файлы с публичной ссылкой. Если же у Вас что-то вроде ноу-хау и Вы не хотите раньше времени его раскрывать, то уж постарайтесь задавать вопросы в более внятном виде.

koluchka: в том-то и дело что это дипломная работа, и я не знаю насколько я могу о ней распространяться... суть моего вопроса в том, что я не до конца понимаю как работает магнитный сердечник в микрокап. у меня набраны из большого числа индуктивностей две обмотки, высоковольтная и низковольтная. и создается впечатление, что ему без разницы: связывает он между собой индуктивности одной обмотки или же двух разных.. получается, что дефекты, которые я моделирую в конце ВВ обмотки, никак не влиют на импульс снимаемый с НН, тк микрокап считает что она это часть начала ВВ обмотки..

Aml: koluchka, по-прежнему непонятно: ))) Что значит "набраны из большого числа индуктивностей две обмотки"? Индуктивность - это физическая величина, измеряемая в Генри. Из нее нельзя сделать обмотку :) Подозреваю, что идет попытка промоделировать трансформатор, у которого связь между витками каждой из обмоток неидеальная.

qaki: To koluchka Из Ваших сообщений пока ясно, что Вы пытаетесь моделировать некое устройство состоящее из магнитопровода и нескольких обмоток. Но что Вы хотите получить в результате моделирования вовсе не очевидно. Тут можно видеть по крайней мере два аспекта. В одном случае это расчет электрической и магнитной цепей, включая анализ переходных процессов и других характеристик. При этом физика процессов Микрокапом фактически не моделируется. С методическим подходом к таким задачам можно познакомиться в этом переводе http://yadi.sk/d/qlOmygv5DW2yf В другом случае требуется моделировать именно работу магнитопровода с оценкой распределения магнитного поля и его взаимодействия с обмотками. Тут Вам в помощь моделирование методом конечных элементов, например с помощью программы Elcut.

koluchka: Aml, пробую ещё :) то есть для проведения дальнейших экспериментов (моделирование межвитковых кз, кз на землю, разрывов и тд) обмотки (их две: одна ВВ и одна НН) разбиты на отдельные витки, которые смоделированы с помощью емкостей, индуктивностей, активных сопротивлений. По отдельности обмотки работают хорошо, смоделированы правильно ( сигнал передаваемый и снимаемый с каждой обмотки отдельно идентичный снимаемому с лабораторной установки) Но в идеале нужно их объединить в трансформатор, т.е. создать индуктивную связь между этими обмотками.. т.к. когда испытывают настоящий трансформатор, имеют доступ только к выводам начала двух обмоток: подают импульс на начало одной обмотки, и снимают с начала другой. и уже этот импульс мы будем сверять с тем, который получили в программе. вот я и столкнулась с такой проблемой, что когда в сердечнике указываешь индуктивности обеих обмоток, он не видит различия что это две обмотки.... как будто просто много маленьких обмоток.

koluchka: qaki, некое устройство, это обычный трансформатор, стостоящий из двух обмоток. обмотки по отдельности уже смоделированы. осталось только правильно связать их между собой магнитно что значит "физика процессов микрокапом не моделируется"?

Aml: Aml, пробую ещё :) Если честно, не намного лучше получилось:) koluchka, выложите модели каждой из обмоток. А мы уж подумаем, как их связать. Причем, не факт, что это удастся. Возможно, моделируется нечто похожее на то, про что Володин писал - http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2008_4_175.pdf

koluchka: почитаю, что там написал Володин а вот то, что я сделала. это свернутый вариант обмоток, чтобы меньше возьни было. ну и тут без ГИНа, просто обмотки с сердечником http://qclk.ru/k3/74lI

Aml: Значит, правильно понял - попытка промоделировать трансформатор с распределенными параметрами.

Aml: Уточняющий вопрос: катушки индуктивности моделируют индуктивность рассеяния или индуктивность намагничивания? (подозреваю, что индуктивность рассеяния).

Aml: Думаю, вот так надо Если нужно учесть индуктивность намагничивания, то ее добавить параллельно первичной обмотке идеального трансформатора.

Aml: Не исключено, что приведенная выше модель будет учитывать не все процессы трансформатора с распределенными параметрами и тогда примется делать "идеальный трансформатор с распределенными параметрами". Т.е. делать модель идеального трансформатора, у которого число первичных обмоток равно числу витков первичной обмотки. Каждая из этих обмоток будет включаться последовательно с сопротивлением в каждом из "витков".

koluchka: хорошо, пока поработаю с этой схемой, посмотрим что получится. в любом случае большое спасибо!!

qaki: Возможно Aml прав, но мне чудится в устройстве koluchka нечто иное. Это похоже на формирователь ВВ импульсов, в котором падающая волна поочередно заряжает цепочку последовательно включенных конденсаторов до получения пробивного напряжения разрядника. В пользу этого соображения говорят аномально большие емкости, включенные параллельно каждой секции обмотки. Если это действительно так, то эквивалентная схема моделирования должна выглядеть иначе. Что же касается немоделируемости физики процессов с помощью Микрокапа, то имелись в виду задачи электродинамики, где требуется учитывать пространственно-временные соотношения протекающих процессов.

Aml: Да, меня емкость 1000p параллельно каждому витку удивили, хотел сразу спросить, что это значит, но забыл написать об этом.

koluchka: это вовсе не разрядник, а обычные обмотки. и здесь они свернуты, то есть один виток соответствует десяти виткам, и все значения так же увеличены в десять раз. 1000р это межвитковая емкость 10 витков.

qaki: koluchka пишет: это вовсе не разрядник, а обычные обмотки. Если Вы решились на такое дробление обмоток с одновременным выводом всех узлов, то без матричного представления схемы на мой взгляд не обойтись. Расписывать все в строчку это труд рабов в древнем Риме. Не знаю, как с этим справится Микрокап, не пробовал, но в Matlab такую задачу можно осилить. В Микрокап можно попытаться представить многосекционную обмотку в виде двух эквивалентных секций с одним отводом, например 4 и 6. Далее поочередно смотреть результаты при различном соотношением числа секций. Первичку и вторичку связать через идеальный трансформатор, как советовал Aml.

koluchka: qaki, теперь я не понимаю :) "с одновременным выводом всех узлов" - зачем с одновременным? "многосекционную обмотку в виде двух эквивалентных секций с одним отводом, например 4 и 6. Далее поочередно смотреть результаты при различном соотношением числа секций" - у меня не складываются слова в одно целое: многосекционная и из двух сецкий, с одним выводом и "4 и 6" я запуталась, и картинка в голове так и не складывается

qaki: koluchka! Давайте начнем с простого, чтобы понять, что может и что не может Микрокап. Возьмем три случая секционированных обмоток: А) просто двухобмоточный трансформатор. Возбуждение подключено к одной стороне; В) первичка автотрансформатора с двумя последовательно соединенными секциями; С) первичка автотрансформатора в тремя последовательно соединенными секциями. Все секции одинаковые по 100 мкГн, возбуждение от генератора тока 1А с частотой 1 Мгц. При заполнении диалогового окна для К первой всегда пишется L1. Коэф. связи везде 1. Если запустить Trans анализ, то мы должны бы видеть, в случае В) напряжение напряжение на верхнем выводе увеличивается в четыре раза по сравнению с А), а в случае С) в девять раз. А что Вам показывает Микрокап? В случае В) что-то получается, а С) - бред. Отсюда вывод сам по себе Микрокап такие задачи не тянет. Думайте как ему помочь или открывайте учебник линейной алгебры и переходите в Matlab.

Aml: Я бы решал задачу немного по-другому. Сначала бы сделал модель секции трансформатора (с магнитосвязанными первичной вторичной обмотками) Коэффициент трансформации идеального трансформатора равен коэффициенту трансформации моделируемого трансформатора. Потом бы каскадировал эту секцию и получил имитацию системы с распределенными параметрами. Вот вариант с 5-ю секциями. Единственно, паразитные емкости и индуктивности надо пересчитать, постольку в этом случае число высоковольтных секций равно числу низковольтных секций. Кстати, я до сих пор не понял, повышающий трансформатор или понижающий :)

qaki: To koluchka Вчера второпях я написал что-то не то. Но сегодня не поленился взять Ваш файл obmotki.cir и, немного перекомпоновав его, поступил с ним рабоче-крестьянским способом. То есть, по одному концу каждой обмотки посадил на землю, а два других подключил к источнику импульсного сигнала и нагрузке соответственно. Как это выглядит, смотрите здесь Если убрать все, что связано с конденсаторами и потерями на резисторах, коэффициент трансформации должен равняться корню квадратному отношения индуктивностей. Величина индуктивности обмотки в Вашем случае равна индуктивности секции, умноженной на квадрат количества секций. Т.о. индуктивность низковольтной обмотки 2*2^2= 8мкГн, а высоковольтной 100*10^2=10000 мкГн. При этом коэффициент трансформации должен быть 35.36. Смотрим, что покажет Микрокап на холостом ходу вторички. Имеем такую картину Отношение напряжений 32.5. То есть, почти то, что должно быть в идеале, но емкости и резисторы взяли свое. Я удлинил импульс до 2.4 мкс и мы видим завал фронтов и скол вершины. Если подключить нагрузку, то фронты укорачиваются, но скол вершины остается. Коэффициент передачи заметно падает. Вы это можете посмотреть самостоятельно, скачав файл obmotki2.cir http://yadi.sk/d/4pW47--jJZFWp Таким образом, Микрокап нормально работает в рамках стандартных представлений о связанных индуктивностях. Он честно расписывает матрицу взаимных связей и правильно вычисляет все происходящее. Если же Вы имеете в виду что-то иное, то раскрывайте карты.

koluchka: итак, на данный момент я немного ушла от схемы которую Вы, qaki, модернизировали, и делаю нечто похожее на связанные между собой секции. и пока что у меня проблема совсем иного характера, а именно расчет параметров обмоток, т.к. эти совсем там не годятся. пока что нет времени, но на досуге поработаю с вашими схемами, много всего интересного :) Спасибо за помощь!! Aml, в схеме секции трансформатора обязательно использовать модель трансформатора, сердечник здесь не подойдет? я думаю там что-то одно нужно, либо брать трансформатор но убирать индуктивности, либо брать сердечник и оставлять индуктивности L?

Aml: Aml, в схеме секции трансформатора обязательно использовать модель трансформатора, сердечник здесь не подойдет? koluchka, в принципе, пойдет. Но только нужно четко понимать ее особенности. Хоть там формально всего три параметра, (L1, L2 и коэффициент связи) между они взаимосвязаны достаточно сложным образом. Я было попытался сейчас расписать подробно, как задать такой трансформатор через стандартные параметры (коэффициент трансформации, индуктивность намагничивания и индуктивности рассеяния), но не осилил. Понял, что я далеко не всё понимаю (точнее, не уверен, что понимаю правильно), поэтому пока это дело отложил. Всегда имел дело с трансформаторами с высоким коэффициентом связи (К=0.9-0.999), там все более-менее понятно. А вот попытавшись расписать для общего случая, запутался. Например, всегда считал, что в этой модели коэффициент трансформации равен корню квадратному из отношения индуктивностей. А оказалось, что еще надо на коэффициент связи умножать. В общем, для того, чтобы воспользоваться такой моделью нужно провести специальные измерения: 1. Измерить полную индуктивность первичной обмотки L1 (т.е. сумму индуктивности рассеяния и индуктивности намагничивания с первичной стороны) 2. Измерить полную индуктивность вторичной обмотки L2 (т.е. сумму индуктивности рассеяния и индуктивности намагничивания с вторичной стороны) 3. Измерить индуктивность намагничивания с первичной стороны Lu Рассчитать коэффициент связи: K= Lu/L1 Модель с идеальным трансформатором, по моему мнению, проще, понятнее и предсказуемее.

retas: Уважаемые, господа! Возможно ли макромодель идеального трансформатора изменить так, чтобы сигнал в нём передавался только в одном направлении, как в оптроне (скажем, с первычки во вторичку а со вторички на первычку никак)? Спасибо!

Aml: А зачем менять модель идеального трансформатора? Описанную функцию выполняют зависимые источники (Dependent Sourse).

retas: .Спасибо за ответ! .Мне было интересно проверить идею самогенерации на таком извращённом трансформаторе и обойтись без источника питания. .Имитатор показывает, с одной стороны, что идея живучая, но схема работает странновато - с одной стороны, я надеялся получить на выходе плавное нарастание импульсов а тут сразу получаю амплитуду в 5.000Е50 вольт(напомните, что это за величина) а с другой, в схему я вовсе стал не подавать импульсы, но всё работает, однако, при этом, генератор должен выдавать импульсы а конденсатор должен иметь приемлимую ёмкость хотя, как и генератор в схеме не учавствует. ИЗВИНИТЕ - не удаётся передать файл!!!

kreking: retas пишет: в 5.000Е50 вольт(напомните, что это за величина) 5*10^50 P.S. Без схемы трудно советовать. Файл можно прикрепить на любом файлообменнике, ссылку выложить тут.



полная версия страницы