Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Т-образная схема замещения трансформатора
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
halifahab
здраствуйте!
расчитываю и моделирую Т-образную схему замещения трансформатора,
по расчетам и с моделью готового линейного трансформатора в симулинке сходиться но только в сторону понижения!
переворачиваю эту схем не меняя расчета(просто на выход подключаю источник с входа должно сниматься высоковольтное напряжение(меняю катушки местами)) Т-образная схема не работает, то есть увиличение амплитуды выходного сигнала нет!, неподскажите почему?!
заранее спасибо!
injener
Учтите, что в Т-образной схеме замещения у Вас вторичные обмотки приведены к первичной через коэффициент трансформации. Соответственно, если Вы перевернете транс, то нужно уже пересчитать наоборот к новой первичной стороне.
halifahab
Цитата(injener @ Aug 2 2011, 12:09) *
Учтите, что в Т-образной схеме замещения у Вас вторичные обмотки приведены к первичной через коэффициент трансформации. Соответственно, если Вы перевернете транс, то нужно уже пересчитать наоборот к новой первичной стороне.

Трансформатор у меня понижающий с коэффициентом трансформации 1100, и даны данные по высоковольтной обмотки,мне надо смоделировать и расчитать трансформатор при работе в повышающем режиме (расчитываю низковольтную обмотку как Lнв=Lвв/1100^2, Rнв=Rвв/1100^2, Lвзаимоиндукции=SQRT(LнвLвв)) в режиме понижения он у меня довольно точно расчитывается и моделируется, а в режиме повышения (я просто перекидываю катушки обмоток местами, либо на выход ставлю источник напряжения, а с входа снимаю сигнал - это при понижающем трансформаторе) максимальный коэффициент передачи получается 1 в ХХ...в чем может быть пречина...ведь должно работать!?
Dima_Ag
Всё должно работать!
На картинке пример рабочей схемы замещения, работает в повышающем варианте.
halifahab
Цитата(Dima_Ag @ Aug 2 2011, 13:05) *
Всё должно работать!
На картинке пример рабочей схемы замещения, работает в повышающем варианте.

а что за программа в которой моделируешь?!
мне даже не вериться...в чем тогда у меня может быть проблема...симулинк?! пробывал в ворбэнче,тоже самое не повышает...надеюсь что я в чем то ошибаюсь...
Dima_Ag
Программа - Micro Cap 7
Обратите внимание - индуктивность L5 имеет ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ значение (минус 1 Генри).
Может быть Ваш симулятор это не учитывает?
halifahab
Цитата(Dima_Ag @ Aug 2 2011, 14:00) *
Программа - Micro Cap 7
Обратите внимание - индуктивность L5 имеет ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ значение (минус 1 Генри).
Может быть Ваш симулятор это не учитывает?

возможно и не учитывает, хотя я пробывал менять оказалось без изменений! скачаю эту прогу посмотрю, спасибо за подсказку, буду пробывать!

Цитата(Dima_Ag @ Aug 2 2011, 14:00) *
Программа - Micro Cap 7
Обратите внимание - индуктивность L5 имеет ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ значение (минус 1 Генри).
Может быть Ваш симулятор это не учитывает?

а может ли быть индуктивность катушки отрицательной?!

Цитата(halifahab @ Aug 2 2011, 14:22) *
возможно и не учитывает, хотя я пробывал менять оказалось без изменений! скачаю эту прогу посмотрю, спасибо за подсказку, буду пробывать!


а может ли быть индуктивность катушки отрицательной?!

знак минус говорит о том что обмотки намотаны встречно?!
Dima_Ag
Цитата(halifahab @ Aug 2 2011, 12:38) *
а может ли быть индуктивность катушки отрицательной?!


Может конечно, но только в модели замещения.
Почему Вы вдруг решили, что схема замещения должна состоять только из катушек с положительной индуктивностью?

Теперь про знак минус.
UL = L*dI/dT
То есть при нарастании тока через обычную катушку (dI/dT положительно), возникает ЭДС, которая также положительна.

Если индуктивность отрицательная, то ЭДС имеет обратный знак.

Естественно, обыкновенная катушка индуктивности, как её ни мотай, хоть встречно, хоть параллельно sm.gif будет иметь положительную индуктивность, ну, в крайнем случае, нулевую.


injener
Утром не было времени написать. А сейчас уже все объяснили. Добалю от себя, что в электрических машинах знак "минус" в схемах замещения никого не пугает - вспомните отрицательное активное сопротивление в асинхроннике в генераторном режиме. При протекании по нему тока возникает как бы ЭДС
тау
Цитата(halifahab @ Aug 2 2011, 12:38) *
а может ли быть индуктивность катушки отрицательной?!


по общему правилу - не может , таково свойство индуктивности, хотя бы по той причине что размерность ее эквивалентна длине, в системе СГС измеряется в сантиметрах.
Вместо знака минус для целей фазировки правильным будет менять выводы в схеме моделятора.

Цитата(Dima_Ag @ Aug 2 2011, 11:05) *
Всё должно работать!
На картинке пример рабочей схемы замещения, работает в повышающем варианте.

это не рабочая схема. По хорошему, моделятор просто обязан ругаться на отрицательное значение индуктивности.

Приведенная "типо работает" с удвоением напряжения , хотя простейшая T- образная схема не должна этого делать по смыслу самой схемы замещения.
В схеме замещения средняя индуктивность , называемая «полезная» индуктивность, всегда является приведенной величиной к одной из обмоток трансформатора. Другая обмотка трансформатора участвует в эквивалентной схеме только через коэффициент трансформации, а при моделировании работы схемы замещения этот коэффициент вот так вот запросто ввести нельзя. Правильная схема замещения всегда еще содержит "идеальный трансформатор" для достижения Ктр, отличного от 1-цы


Заинтересованным по теме об индуктивностях рассеяния/намагничивания обращаю внимание - русская страница википедии больше не употребляет термин "индуктивность намагничивания" для эквивалентной схемы трансформатора laughing.gif lol.gif
halifahab
Цитата(тау @ Aug 2 2011, 19:10) *
по общему правилу - не может , таково свойство индуктивности, хотя бы по той причине что размерность ее эквивалентна длине, в системе СГС измеряется в сантиметрах.
Вместо знака минус для целей фазировки правильным будет менять выводы в схеме моделятора.


это не рабочая схема. По хорошему, моделятор просто обязан ругаться на отрицательное значение индуктивности.

Приведенная "типо работает" с удвоением напряжения , хотя простейшая T- образная схема не должна этого делать по смыслу самой схемы замещения.
В схеме замещения средняя индуктивность , называемая «полезная» индуктивность, всегда является приведенной величиной к одной из обмоток трансформатора. Другая обмотка трансформатора участвует в эквивалентной схеме только через коэффициент трансформации, а при моделировании работы схемы замещения этот коэффициент вот так вот запросто ввести нельзя. Правильная схема замещения всегда еще содержит "идеальный трансформатор" для достижения Ктр, отличного от 1-цы


Заинтересованным по теме об индуктивностях рассеяния/намагничивания обращаю внимание - русская страница википедии больше не употребляет термин "индуктивность намагничивания" для эквивалентной схемы трансформатора laughing.gif lol.gif

а в какой книге можно найти подробный расчет приведенной вами схемы?! мне надо расчитать токи в каждом контуре, все параметры схемы, и проанализировать работу трансформатора на емкостную нагрузку?!
тау
Цитата(halifahab @ Aug 2 2011, 17:23) *
а в какой книге можно найти подробный расчет приведенной вами схемы?! мне надо расчитать токи в каждом контуре, все параметры схемы, и проанализировать работу трансформатора на емкостную нагрузку?!

Цитата
Литература

Основы теории цепей, Г. И. Атабеков, Лань, С-Пб.,-М.,-Краснодар, 2006.
Электрические машины, Л. М. Пиотровский, Л., «Энергия», 1972.
Силовые трансформаторы. Справочная книга/Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина. М.:Энергоиздат 2004. — 616 с ISBN 5-98073-004-4
Электрические машины: Трансформаторы: Учебное пособие для электромех. спец. вузов/Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселёв, Н. А. Акимова; Под ред. И. П. Копылова. — М.: Высш. шк., 1989—352 с ISBN 5-06-000450-3
Электрические машины, А. И. Вольдек, Л., «Энергия», 1974.
Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. — М.: Энергия, 1981—392 с.
Конструирование трансформаторов. А. В. Сапожников. М.: Госэнергоиздат. 1959.
Расчёт трансформаторов. Учебное пособие для вузов. П. М. Тихомиров. М.: Энергия, 1976. — 544 с.
Dima_Ag
Цитата(тау @ Aug 2 2011, 17:10) *
это не рабочая схема. По хорошему, моделятор просто обязан ругаться на отрицательное значение индуктивности.

Приведенная "типо работает" с удвоением напряжения , хотя простейшая T- образная схема не должна этого делать по смыслу самой схемы замещения.


Ну это Вы напрасно так sm.gif

Я привёл для примера схему замещения трансформатора, у которого коэф-т трансформации = 1:2, и индуктивности обмоток соответственно = 1 и 4 Гн. Трансформатор имеет коэффициент связи между обмотками = 1.

Совершенно нетрудно в эту схему добавить активные потери, введя резисторы, а также сделать коэффициент связи меньше 1 (при этом изменятся все 3 индуктивности).

Даже понижающий транформатор не получится сделать правильно в подобной схеме замещения без применения отрицательной индуктивности.
Только с коэффициентом 1:1 (тогда все 3 индуктивности будут положительны).

Цитата(тау @ Aug 2 2011, 17:10) *
В схеме замещения средняя индуктивность , называемая «полезная» индуктивность, всегда является приведенной величиной к одной из обмоток трансформатора



В этой схеме замещения правильнее, на мой взгляд, назвать "среднюю" индуктивность = взаимная индуктивность.
Её величина никак не зависит от того, к какой обмотке её привести .
sm.gif

halifahab
рассуждая логически...
1)
даже если индуктивность можно взять с отрицательным знаком, то что это даст?! по закону кихргофа у нас входное напряжение будет Uвх=I1*sqrt(Rl1^2+Xl1^2)+ I2*(Rlвз^2+Xlвз^2) где Xl=2PifL, у нас получается что возводиться в квадрат отрицательное число, оно становиться положительным из которого потом береться корень! значит разницы положительное оно или отрицательное (в математическом) смысле нет.....ну еще возможно я неправильно уравнения состовляю...но это врятли))
2)
взаимная индуктивность(гальваническая развязка) она всехе замещена простой электрической LR цепью L=K*sqrt(LнвLвв) К-отображает коэффициент связи 2х обмоток(К=1 это у идеального трансформатора,у реального К<1)
а вообще почему возник у меня вопрос по этой схеме, потомучто мне надо будет составить уравнение математическое описание обьекта(ведь описание Т схемы бкдет проще сделать чем всего оставльного), чтоб потом для всего этого применить инвертор с схемой управления!
можно взять готовый трансформатор в симулинке, но там нет описания что из себя этот блок представляет, а мне надо более конкретно знать что там учитывается а что нет, проще свою схему сделать, и вот с чем я столкнулся...непонятно рабочая это схема или нет, и на сколько она верно отображает процессы в трансформаторе необходимые для составления уравнений!
Dima_Ag
Давайте разберёмся с уравнениями.

На рис. изображена часть Т образной схемы замещения (для работы трансформатора на холостом ходу этого достаточно).
Запишем входное сопротивление (в операторной форме):

Zin = R1 + p*L1 + p*L2;

Если индуктивность L1 имеет знак минус, то
Zin = R1 - p*L1 + p*L2 = R1 - p(L2 - L1)

Таким образом, наличие отрицательной индуктивности приводит к "уменьшению" индуктивного сопротивления у последовательно
соединённых катушек.
При этом через L2 будет протекать бОльший ток, чем был бы при отсутстии отрицательной индуктивности L1 .
ОТсюда и эффект "повышения" напряжения".
тау
Цитата(Dima_Ag @ Aug 3 2011, 10:12) *
Таким образом, наличие отрицательной индуктивности приводит к "уменьшению" индуктивного сопротивления у последовательно
соединённых катушек.
При этом через L2 будет протекать бОльший ток, чем был бы при отсутстии отрицательной индуктивности L1 .
ОТсюда и эффект "повышения" напряжения".


я упал под стул.

Dima_Ag, применение голой математики в отрыве от физического смысла явлений и объектов описания , приводит к парадоксам. Вы предложили новую, революционную теорию трансформатора , в которой возможно следующее: При коротком замыкании выходной цепи , ток от источника питающего напряжения будет даже уменьшаться по сравнению с током холостого хода , если по "вашей" теории взять повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации более 2-х. Это уже не трансформатор а не пойми что. Срочно за учебник !

Цитата(halifahab @ Aug 3 2011, 07:56) *
а вообще почему возник у меня вопрос по этой схеме, потомучто мне надо будет составить уравнение математическое описание обьекта(ведь описание Т схемы бкдет проще сделать чем всего оставльного), чтоб потом для всего этого применить инвертор с схемой управления!

в учебниках всё составлено давно. Вам лишь почитать надо, а симулинк или еще чего - дело десятое.
Dima_Ag

Уважаемый тау!
Подобную схему замещения трансформатора придумал не я, это всё прекрасно описано в учебнике по ТОЭ.
например, в этом:
Основы теории цепей. Учебник для вузов. изд.4-е, переработанное. Авт: Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин,А.В.Нетушил,С.В.Страхов

конкретно - Глава 6.6 Эквивалентная замена индуктивных связей.

По поводу короткого замыкания - Вы бы сначала провели расчёты, подтверждающие, что
в этой схеме замещения ток при короткозамкнутом выходе
будет меньше, чем на холостом ходу, а потом уже , так сказать "под стул".
tyro
Цитата(Dima_Ag @ Aug 3 2011, 10:12) *
Давайте разберёмся с уравнениями.
На рис. изображена часть Т образной схемы замещения (для работы трансформатора на холостом ходу этого достаточно).
Запишем входное сопротивление (в операторной форме):
Zin = R1 + p*L1 + p*L2;
Если индуктивность L1 имеет знак минус, то
Zin = R1 - p*L1 + p*L2 = R1 - p(L2 - L1)

Согласно Вашей трактовке при L1=L2 входное сопротивление трансформатора на холостом ходу получается чисто активным sm.gif.
Dima_Ag
Цитата(tyro @ Aug 3 2011, 15:58) *
Согласно Вашей трактовке при L1=L2 входное сопротивление трансформатора на холостом ходу получается чисто активным sm.gif.



Так и есть. sm.gif
Это будет трансформатор с НУЛЕВОЙ индуктивностью первичной обмотки, на холостом ходу.

Схема замещения упрощённо считается так: (без учёта активных потерь)

1)Находим взаимную индуктивность. M = k*sqrt(L1*L2) , где k - коэффициент связи, L1 и L2 - соответственно индуктивности
первичной и вторичной обмоток. Это будет индуктивность "средней" катушки.
2)Для находжения двух других индуктивностей нужно из индуктивности соответствующей обмотки (L1 или L2) вычесть
эту самую взаимную индуктивность.
tyro
Цитата(Dima_Ag @ Aug 3 2011, 16:12) *
... L1 и L2 - соответственно индуктивности первичной и вторичной обмоток.

Если это относится к приведенной Вами схеме для холостого хода трансформатора ... то его модель, мягко говоря, не корректна.
Dima_Ag
Давайте заново, с правильными обозначениями.

На приведённой схеме L1 - взаимная индуктивность.
L2 + L1 = Индуктивность 1 обмотки
L3 + L1 = Индуктивность 2 обмотки
тау
Цитата(Dima_Ag @ Aug 3 2011, 17:11) *
L2 + L1 = Индуктивность 1 обмотки
L3 + L1 = Индуктивность 2 обмотки

Причем L2 и L3 - индуктивности рассеяния .
Как Dima_Ag собирается задавать коэффициент трансформации этой схемы через индуктивности рассеяния - для меня загадка. Я только понял что одна из них должна стать отрицательной по знаку. Так ли это , Dima_Ag ?

Если так - в чем выражается коэффициент трансформации ? или он здесь только 1-ца ?
Но к чему тогда попытки введения отрицательных значений для L2 и L3 постами выше ?
Dima_Ag
Цитата(тау @ Aug 3 2011, 17:42) *
Причем L2 и L3 - индуктивности рассеяния .


Нет, это не так. L2 и L3 есть элементы схемы замещения, и они не обязательно = индуктивностям рассеяния.


Цитата(тау @ Aug 3 2011, 17:42) *
Как Dima_Ag собирается задавать коэффициент трансформации этой схемы через индуктивности рассеяния - для меня загадка. Я только понял что одна из них должна стать отрицательной по знаку. Так ли это , Dima_Ag ?



Давайте (для примера) сделаем модель для трансформатора с коэффициентом связи k = 1, у которого коэффициент трансформации = 10.
При этом индуктивность первичной обмотки будет , допустим, 1 Гн.
Тогда индуктивность вторичной обмотки = 1/10^2 = 0.01 Гн

Взаимная индуктивность M = k*sqrt(1*0.01) = 0.1 Гн (это индуктивность для L1)
L2 = ИндуктивностьПервичнойОбмотки - 0.1 = 0.9 Гн
L3 = ИндуктивностьВторичнойОбмотки - 0.1 = -0.09 Гн (ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ индуктивность)

Таким образом, получили значения элементов схемы замещения.





тау
Цитата(Dima_Ag @ Aug 3 2011, 18:17) *
Нет, это не так. L2 и L3 есть элементы схемы замещения, и они не обязательно = индуктивностям рассеяния.
...
Таким образом, получили значения элементов схемы замещения.

Согласен, при таком подходе , а именно при "устранении индуктивной связи" , что требует введения абстрактных отрицательных индуктивностей, схема замещения получится.
Почему-то не заметил ремарки "для работы трансформатора на холостом ходу этого достаточно" а стал анализировать режим КЗ. Был неправ - каюсь.
halifahab
Спасибо! все заработало и в симулинке!!!!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.