Моделирование трансформатора в Оркаде, С насыщением Опции

[muravei]

Кто-нибудь знает как чуть посложнее чем с K_Linear смоделировать транс.
Надо только насыщение сердечника.

[SSerge]

Читать PSpcRef.pdf (->Analog devices->Inductor coupling), много думать.

Основная идея в Спайсе такая: сами обмотки задаются как простые индуктивности, а связь между ними и параметры сердечника - отдельно, в виде специального элемента K.

Если в строке, описывающей K (в .net файле) нет имени модели, а только перечислены RefDes связанных индуктивностей и к-нт связи (Coupling) то сердечник считается линейным и свойство Value у катушек трактуется как их индуктивности (если уж совсем точно - коэффициент самоиндукции). К-нт трансформации соответственно будет корень из отношения индуктивностей (при Coupling -> 1).

При наличии ещё и имени модели для сердечника используется эта модель, а свойство Value у связанных катушек (оба-на!) трактуется как число витков со всеми вытекающими отсюда последствиями.

В Оркаде такую конструкцию можно сделать используя компонент Kbreak из библиотеки BREAKOUT и компоненты L из ANALOG или Lbreak, последняя хоть и содержит ссылку на одноименную модель но во-первых эта модель всё равно является фактически затычкой, отсылающей к встроенной модели IND, а во-вторых в данном случае Спайсу это глубоко фиолетово, всё определяет модель сердечника из компонента K.

У компонента Kbreak в свойствах L1, L2 .. L6 указать RefDes связанных индуктивностей, до 6 штук, лишние оставить пустыми и в свойстве Implementation указать модель сердечника.
У катушек в свойстве Value указать число витков.

Другой способ - использовать компоненты XFRM_NONLINEAR или XFRM_NONLIN/CT-ххх из BREAKOUT.
У них в свойствах нужно задать число витков и модель сердечника, а всю вышеописаную конструкцию из K и L они сделают себе сами в виде .subckt

Для конструкций более чем из двух катушек, в которых коэффициенты связи между обмотками вовсе не обязаны быть одинаковыми приходится применять ещё более мозгодробительный приём - для N обмоток заводить N*(N-1)/2 штук компонентов типа Kij которые задают коэффициенты связи "каждого с каждым". Почему-то в pdf этот метод назван устаревшим, но трансы с плохой связью между обмотками только так и можно описать.

[muravei]

В Оркаде такую конструкцию можно сделать используя компонент Kbreak из библиотеки BREAKOUT и компоненты L из ANALOG

это мне кажется проще, но не нашел свойство Implementation, посмотрел Kbreak, там вот это:

.MODEL TN33_20_11_2P90 CORE
+ MS=1.2896E6
+ A=2.7128E3
+ C=.25001
+ K=1.5551E3
+ AREA=.650
+ PATH=8.0000
Судя по всему модель одного сердечника.
Вопрос- где взять другие или что изменить в этом меня интересует насышение ?

[SSerge]

Свойство Implementation должно быть, его не может не быть. Возможно, в окне просмотра свойств (правая кнопка->Edit Propertiece) был выбран фильтр, в котором его не показывают.
Чтобы показать текст модели в Model Editore эту модель нужно сначала найти, а ищется она именно по тексту в Implementation.
Все имеющиеся в Оркадовской библиотеке модели сердечников находятся в Library/PSPice/magnetic.lib а соответствующие им компоненты в Library/PSPice/magnetic.olb, причём все они отличаются от Kbreak только значением свойства Implementation.

Из параметров модели только четыре: MS, A, C и K отвечают за свойства собственно материала. Остальные же задают площадь сечения (AREA в квадратных сантиметрах) и "среднюю длину силовой линии" (PATH, в см).

За насыщение отвечает MS, вот только выражен он в странных единицах - Ампер/метр.
Вероятно, надо умножить эти А/м на мю0=4*pi*1E-7.

Сейчас промоделировал два сердечника TN33_20_11_2P90 и E25_10_6_3F3, нарисовал зависимость B(H). Как это сделать написано в самом начале файла magnetic.lib.

Что за материал 2P90 точно не знаю, но похоже на порошковый пермаллой (мю в слабых полях порядка 100), тогда насыщение при B=4*pi*1E-7 * 1.2896E6 = 1.62 Тесла

Вот 3F3 - это точно феррит средней паршивости, для него MS=379.77E3 или 0.477 Тесла - похоже на правду.

[muravei]

Все имеющиеся в Оркадовской библиотеке модели сердечников находятся в Library/PSPice/magnetic.lib а соответствующие им компоненты в Library/PSPice/magnetic.olb, причём все они отличаются от Kbreak только значением свойства Implementation.

Спасибо!
Выбрал сердечник из magnetic.olb , почти заработало, но постоянно выскакивает :ERROR -- Convergence problem in transient analysis
Думаю, это из-за мгновенных изменений токов
I(L_L2) = -286.96A \ 1.994KA
I(L_L3) = -291.48A \ 2.028KA

Как с этим бороться?

[SSerge]

постоянно выскакивает :ERROR -- Convergence problem in transient analysis
Как с этим бороться?

Если по-быстрому, то прямо в окошке с сообщением можно слегка увеличить RELTOL и нажать "OK&Resume Simulation". Обычно помогает, но больше 0.01 делать не рекомендуется. В других случаях может помочь увеличение числа итераций ITL4.
Ну а самое надёжное средство - сделать модель более близкой к реальности, например добавить активное сопротивление обмоток.

[muravei]

Ну а самое надёжное средство - сделать модель более близкой к реальности, например добавить активное сопротивление обмоток.

У меня последовательно с катушками нарисованы смешные резисторы, но это помогает мало.Надо обязательно в самой модели?

[muravei]

Что-то типа этого ?
.SUBCKT Lreal 1 2
R1 1 3 0.01
L1 3 2 5uH
C1 1 2 1p
.ENDS
но как это приципить к картинке (L) и, главное если требуется указать не индуктивность , а число витков?

Если по-быстрому, то прямо в окошке с сообщением можно слегка увеличить RELTOL и нажать "OK&Resume Simulation".

А так мне удалось продлить "агонию" на 3,5 мС

[Designer56]

Не пробовали установить галочки на " Use GMIN...." и "Use preoderin..." в Опциях? Часто помогает.

[muravei]

Не пробовали ..

Пробовал, радикально нет.

[sup-sup]

А можно ли посмотреть осциллограмму мгновенного значения индукции и как?

[AML]

За насыщение отвечает MS, вот только выражен он в странных единицах - Ампер/метр.

Надо только иметь ввиду, что именно отвечает, а не однозначно определяет ее, поскольку зависимости реальных параметров сердечника весьма сложные.
MS - это намагниченность насыщения, а не индукция насыщения. Она входит как параметр в выражение для безгистерезисной кривой намагничивания Ma = MS*H/(|H|+A), где А - также параметр модели (так называемый "параметр формы").

Вероятно, надо умножить эти А/м на мю0=4*pi*1E-7.

Если быть точным, B=мю0*(H+M) , M в случае гистерезисной кривой определяется по сложным зависимостям, но в области насыщения можно считать, что M=Ma

[vs197b]

помогите с transformer designer. как с ним общаться?..что то он мне делает..но как его в модель впихнуть никак не пойму..

[vs197b]

ну пожалуйста научите пользоваться transformer designer

[muravei]

ну пожалуйста

Поищите "Схемотехнику" 7,8 за этот год, там что-то было.