دانلود پایان نامه مهندسی برق
مدل سازی ترانسفورمر با اثر اشباع
چکیده
در این پایان نامه بصورت مشروح به مدلسازی ترانسفورماتور با اثر اشباع خواهیم پرداخت و ابتدا از مدلسازی ترانسفورماتور ایده-ال آغاز خواهیم کرد، سپس معادلات شار نشتی را با توجه به اینکه مدلسازی باید بازتاب رفتار بیرونی المان باشد، شرایط پایانه های ترانسفورماتور را بررسی می کنیم و در ادامه بصورت مشروح و به روشهای مختلف اشباع ترانسفورماتوررا وارد مدل خود خواهیم نمود و در قسمت بعد منحنی اشباع با مقادیر لحظه ای را توضیح می دهیم و به بررسی مقدار خطای حاصل از عدم استفاده از منحنی اشباع با مقادیر لحظه ای خواهیم پرداخت و در نهایت بصورت مشروح شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی را در حوزه زمان بررسی می کنیم.
کلمات کلیدی:
اثر اشباع
مدلسازی ترانسفورماتور
شبیه سازی ترانسفورماتور
روشهای مختلف اشباع ترانسفورماتور
مقدمه
استفاده عمده ترانسفورماتورهای الکتریکی برای تغییر اندازه ولتاژ ac، ایجاد جدا سازی (ایزولاسیون) الکتریکی، و تطبیق امپدانس بار با منبع است. ترانسفورماتورها از دو یا چند سیم پیچ ساکن تشکیل میشوند که به صورت مغناطیسی تزویج شده اند و اغلب ـ و نه اجباراً ـ به منظور حداکثر نمودن تزویج داری هسته با نفوذ پذیری بالایی هستند. معمولاً، سیم پیچ ورودی، سیم پیچ اولیه نامیده می شود و بقیه سیم پیچها که خروجی از آنها کشیده می شود به عنوان سیم پیچهای ثانویه نامیده می شود. ترانسفورماتورهای قدرت که در فرکانسهای پایین، بینHz 25 تا Hz400 کار می کنند، برای متمرکز کردن مسیر شار پیوندی سیم پیچها، دارای هسته آهنی هستند. ترانسفورماتورهایی که برای کار در فرکانسهای بالا ساخته می شوند، هسته هایی از فریت پودری یا هوایی دارند تا از تلفات بیش از حد جلوگیری کنند. تلفات جریان گردابی در هسته آهنی را می توان با استفاده از ساختار ورقه ای کاهش داد. برای ترانسفورمرهای Hz 60 ورقه های هسته نوعاً در حدود mm 35/0 ضخامت دارد.
فهرست مطالب
مدل سازی ترانسفورمر با اثر اشباع 1
چکیده 2
مدلسازی ترانسفورماتور 3
1 مقدمه 3
2 ترانسفورماتور ایده آل 4
شكل (2) ترانسفورماتور ایده ال
شكل (1) ترانسفورماتور 5
شكل (3) ترانسفورماتور ایده ال بل بار 6
3 معادلات شار نشتی 7
شكل (4) ترانسفورماتور با مولفه های شار پیوندی و نشتی 8
4 معادلات ولتاژ 11
5 ارائه مدار معادل 13
شكل (5) مدرا معادل ترانسفورماتور 14
6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه 15
شكل (6) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه 19
7 شرایط پایانه ها (ترمینالها) 20
شكل (7) ترکیب RL موازی 22
شکل (8) ترکیب RC موازی 23
8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی 24
8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته 25
شكل (10) رابطه بین و 27
شكل (9) منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز ترانسفورماتور 27
شكل (11) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه با اثر اشباع 30
8-2 شبیه سازی رابطه بین و 30
شكل (12) رابطه بین و 31
شكل (13) رابطه بین و 31
ناحیه اشباع کامل : 32
9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای 34
9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای 35
شكل (15) شار پیوندی متناظر شكل (14) سینوسی 36
شكل (14) منحنی مدار باز با مقادیر RMS 36
شکل (16) جریان لحظه ای متناظر با تحریک ولتاژ سینوسی 37
9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی 39
10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر RMS 41
شكل (18) منحنی مدار باز با مقادیر RMS
شكل (17) منحنی مدار باز با مقادیر لحظهای 42
شكل (20) میزان خطای استفاده از منحنی لحظهای
شكل (19) میزان خطای استفاده از منحنی RMS 43
11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان 43
شكل (21) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه 45
شكل (22) مدار معادل الكتریكی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه 46
شكل (23) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز پنج ستونه 47
11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل 50
11-1-1 روش EULER 50
شكل (25) انتگرالگیری در یك استپ زمانی به روش اولر 51
11-1-2 روش ADAMS 52
11-1-3 روش TRAPEZOIDAL 55
12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل 56
مراجع 59
قیمت: 38٬000 تومان
قیمت: 43٬500 تومان
قیمت: 30٬000 تومان