요약
등가 회로는 변압기 시뮬레이션의 중요한 부분이며이 기사에서는 관련 매개 변수가 등가 회로에 미치는 영향을 간략하게 설명합니다.
키워드 : 등가 회로
표창장
우리는 변압기가 완벽하다고 가정하고 이상적인 변압기를 얻고 자합니다.
(1) 코어 재료는 충분히 높은 투자율을 가지며 무한대로 (투자율 μ => ∞)
(2) 코어 자화 전류가 충분히 작아서 0에 접근하는 것으로 간주된다 (Reluctance R => 0)
(3) 철심의 손실은 무시할 정도로 작다.
(4) 모든 플럭스는 자속 손실없이 완벽하게 커플 링됩니다. (커플 링 계수 k = 1)
(5) 코일 용량은 무시할 정도로 작습니다.
물론, 실제 변압기는 이러한 가정의 존재가 아닙니다. 아주 좋은 변압기 디자인은 밀접하게 자신의 정격 전류와 동작 주파수에 관련되어 있지만. 다음 섹션, 우리는 이상적인 변압기를 포함하는 변압기 등가 회로를 검사합니다 모든 실제 매개 변수의 영향 이러한 비 이상적인 요인은 변압기의 실제 변환을 결정하는 데 중요한 역할을합니다.
투자율 제한
투자율 μ는 자기 저항 R이 정의되는 경우 0이 아닌, 상기 자화 전류가 흘러 꺼리는 코어 들고 코어 자속 식, 우리 :. I1 = φR / N1 + i2N2 / N1 = IM 소개 + i2 / n이다.
전류 (Im)는 입력 전류의 자화 전류 I1이고, I2는 출력 전류, 자속 (φ)이며, R은 릴럭 턴스, N1이고, N2는 입력 및 출력하고, 차 코일의 전류의 위상의 권수 우리 인덕턴스됩니다 L이고 병렬 권선의 1 차 권선은 그림 1의 등가 회로에서 추가 전류를 나타낼 수 있습니다.
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
핵심 손실
히스테리시스 손실
히스테리시스 루프 B가 / H 히스테리시스 곡선은 곡선 자체 주파수 아래 곡선을 통한 손실은 밀봉 영역에 비례하는 것으로 표시 B와 H 주기적 자기 코어와 자기 이력 사이의 관계, 및 영역을 설명 .이 일정한 주파수되어 있지만 비례에 히스테리시스 손실 STEINMETZ 릴리스 수식 될 수있다 : pH는 KH × Bmax1.6.
여기서, Ph는 히스테리 시스 손실, B는 자속 밀도, H는 자장 강도, Kh는 재료 상수이다.
2. 과전류 손실
패러데이의 법칙은 플럭스 경로 주위에 과전류 손실이 발생하여 코어 물질에 루프 전류가 발생한다는 것을 의미한다. 코어의 규정 된 저항은 주파수의 제곱에 비례하는 손실로 전력 손실의 손실을 가져 오지만, f와 균일 한 자속 분포 (두 최대 근사) pe = ke × Bmax2 여기서 pe는 과전류 손실이고, ke는 재료 상수이다.
3 코어 손실 저항
히스테리시스와 과전류 손실의 조합은 코어 손실을 효과적으로 근사화합니다.
Pe = ke × Bmax2 + kh × Bmax1.6 ≒ α × φmax2 자속 φmax는 전압 V1max에 비례하므로 α는 인자이므로 Pe => V12max, V1은 입력 전압이다.
이것은 대략적인 근사치이지만, 그림 2 에서처럼 코어 권선을 1 차 권선의 병렬 저항 RC로 시뮬레이션 할 수 있습니다.
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
코어 손실을 줄이기 위해 우리는 고 임피던스 물질 (예 : 페라이트 물질)을 사용하거나 과전류에 견딜 수있는 코어 구조 유형을 사용합니다.
코일 저항
변압기 코일 권선에 일반적으로 사용되는 전선은 0이 아닌 값 저항이되며, 각 권선에서 오옴 손실이 발생합니다.이 효과는 간단한 등가 회로에 포함되어 직렬 저항을 추가해야합니다 각 코일에.
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
코일의 손실을 감소시키기 위해서, 우리는 대경 와이어 무릅 또는 중계국 2 차 저항의 시작을 나타 내기 위해 사용된다. Rp를, 회전 수를 감소시킨다.
누설 자속
트랜스포머 결합 다른 코일 때문에, 두 번째 그룹 또는 차 코일 쌍의 타방에 의해 발생 된 자기장의 영향이 고려 될 수밖에 없다. 인덕턴스를 2 개 개의 코일 사이의 자속 결합의 영향으로 인하여 우리는 '상호'를 부르는 것이다.
약간의 누설 자속이 존재하는 한,도에 도시 된 바와 같이, 우리는 : 정상 환경 하에서, 코어에 감은 코일의 두 가지의 경우에, 자속이 코일이 균일이 아닌 것으로 가정
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
암페어의 법칙에서 우리는 다음과 같습니다 :
N1i1φ22가 N2i2 에어콘, φ은 자속을 나타낸다 = B φ12 = A (N1i1 + N2i2) φ11 =는 N i가 A, B가 C 실제 비례 상수를 나타 내기 위해 사용되는 전류. 나타내고, 회전 수를 나타낸다.
패러데이의 법칙에서 우리는 다음과 같이 배웠습니다.
V1 = N1 ×의 D / DT × (φ11 φ12 +) 및 V2 = N2 × D / DT × (φ22 φ12 +)
V1 = 'N12 (a + b) × DI1 / DT'+ N1N2a × DI2 / DT 및 V2 = 'N22 (a + 온도) × DI2 / DT'+ N1N2a × DI1 / DT
그리기 :
제 1 코일의 인덕턴스는 다음과 같이 표현 될 수있다 : N12 LLP = (a + b) LLS와 N22 = (a + 온도)
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
'누설 인덕턴스 첫째를 A, B, C는 코일을 고려 무시 자속 누설 인덕턴스 위에 비례 상수 aN12, 대신 자속 누설 BN12 (예로서 실제 조건을 나타내는 차 코일을 고려 도에 도시 된 바와 같이 "). 따라서, 등가 회로의 누설 인덕턴스의 영향을 포함하는, 우리. 위에 코일과 직렬로 인덕터를 추가 할 수있다.도 5에서, 동일한 2 차 코일에 적용된다. 요소의 순서에 대해 상기 누설 인덕턴스의 영향 라인 스킬과 코어 지오메트리.
배전 캐패시턴스
겉보기 변압기 권선 구조, 권선 구조에 의해 주로 용량을 에폭시 재료 분배 용량을 생산할 것이며, 이러한 경우의 제품 패키지 등의 재료와 다른 결정 (캡슐 코어 물질의 유전율 여기서 하층 사이 또는 함께 통전 코일 사이에 절연 된 PTFE 테이프).
병렬의 용량비 시점에 작은 영향이 코일 사이에 직렬로 (따라서 전체 용량을 뺀 것) 비록 초 용량 효과. 권수 및 발생 인접한 턴의 수 사이의 커패시턴스에 기인한다. 이러한 시뮬레이션 용량 권선 분산 우리.도 6도 CDP 분산 커패시턴스 스테이지 권선 CDS 분포를 나타내는 차에 나타낸 등가 회로를 통해 변압기 코일을 통해 각 그룹 럼프 캐패시터를 적재 할 수있다.
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
권선 용량
변압기의 구조에 따라 권선 사이의 커패시턴스 (그림 7의 CWW)가 두 권선 사이에서 서로 인접 해 생성됩니다.이 커패시터의 크기는 주로 권선의 기하 구조, 변압기 코어 재료의 유전 상수 및 기타 포장 재료 이 커패시턴스는 변압기 분배 커패시턴스에 비해 작기 때문에 그 영향은 높은 차단 주파수보다 높은 변압기에서만 볼 수 있습니다 (변압기 주파수 응답에 대한 후 설명 참조).
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
결론
위에 설명 된 모든 비 이상과 함께 그림 8의 일반 등가 변압기 회로를 얻습니다.
사진은 선드 루의 실내에서 나온다.
기호 설명 :
V1, V2는 입력 및 출력 전압;
N은 턴의 수를 나타낸다;
Cww는 권선 사이의 커패시턴스를 말했습니다.
CDP, CDS는 권선 커패시턴스의 주요 분포를 나타냅니다.
Rp, Rs는 1 차 권선 저항을 나타내고;
Rc는 1 차 코일의 병렬 저항을 나타내고;
Lm은 1 차 인덕턴스를 나타낸다.