http://pspicelib.narod.ru

Переходные процессы в  нагруженном трансформаторе с ферромагнитным сердечником

.
Анализ переходных процессом методом Лапласа весьма занятное дело. Метод Лапласа хоть и не всесилен, но  необычайно зрелищен  и красив!
Решим этим методом задачу прохождения импульса через трансформатор. На рисунке 2 представлена схема замещения ферритового трансформатора.
В ней учтены потери в обмотках (r1, r2)  и сердечнике (Rm). На вход поступают прямоугольные импульсы. Найти напряжение на нагрузке.

Рис. 1. Схема нагруженного трансформатора с ферритовым сердечником

[Maple Bitmap]

Рис. 2. Эквивалентная схема для аналитического расчета

[Maple Bitmap]

>    restart:with(MSpice): with(inttrans): alias(H=Heaviside):
ESolve(EQ,`Maqgnetic-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);

`Cистема Кирхгофа`

(V3-V2)/s/Ls1-(V2-Vin)/r1 = 0

-VOUT/`Rн`-(VOUT-V4)/r2-(VOUT-Vin)*s*C12-VOUT*s*C2 = 0

(V4-V3)/s/Ls2-(V3-V2)/s/Ls1-V3/s/Lm-V3/Rm = 0

(VOUT-V4)/r2-(V4-V3)/s/Ls2 = 0

{VOUT, V2, V3, V4}

MSpice v8.92:   http://pspicelib.narod.ru

Заданы источники: [Vin]

Заданы узлы: {VINP}

Получены решения:

V_NET:=[VOUT, V2, V3, V4]:

J_NET:=[JC2, JVin, JRн, JLm, JC1, Jr1, Jr2, JRm, JLs1, JLs2, JC12]:

>    VOUT:=simplify(VOUT,'size');

VOUT := s*`Rн`*Vin*(Ls2*Ls1*s^3*Lm*C12+C12*(((Ls1+Ls2)*Rm+r1*Ls2+r2*Ls1)*Lm+Ls1*Ls2*Rm)*s^2+C12*(((r1+r2)*Rm+r1*r2)*Lm+Rm*(r1*Ls2+r2*Ls1))*s+Rm*(Lm+r1*r2*C12))/(Ls2*Ls1*Lm*`Rн`*(C12+C2)*s^4+((`Rн`*(Ls1...
VOUT := s*`Rн`*Vin*(Ls2*Ls1*s^3*Lm*C12+C12*(((Ls1+Ls2)*Rm+r1*Ls2+r2*Ls1)*Lm+Ls1*Ls2*Rm)*s^2+C12*(((r1+r2)*Rm+r1*r2)*Lm+Rm*(r1*Ls2+r2*Ls1))*s+Rm*(Lm+r1*r2*C12))/(Ls2*Ls1*Lm*`Rн`*(C12+C2)*s^4+((`Rн`*(Ls1...
VOUT := s*`Rн`*Vin*(Ls2*Ls1*s^3*Lm*C12+C12*(((Ls1+Ls2)*Rm+r1*Ls2+r2*Ls1)*Lm+Ls1*Ls2*Rm)*s^2+C12*(((r1+r2)*Rm+r1*r2)*Lm+Rm*(r1*Ls2+r2*Ls1))*s+Rm*(Lm+r1*r2*C12))/(Ls2*Ls1*Lm*`Rн`*(C12+C2)*s^4+((`Rн`*(Ls1...
VOUT := s*`Rн`*Vin*(Ls2*Ls1*s^3*Lm*C12+C12*(((Ls1+Ls2)*Rm+r1*Ls2+r2*Ls1)*Lm+Ls1*Ls2*Rm)*s^2+C12*(((r1+r2)*Rm+r1*r2)*Lm+Rm*(r1*Ls2+r2*Ls1))*s+Rm*(Lm+r1*r2*C12))/(Ls2*Ls1*Lm*`Rн`*(C12+C2)*s^4+((`Rн`*(Ls1...
VOUT := s*`Rн`*Vin*(Ls2*Ls1*s^3*Lm*C12+C12*(((Ls1+Ls2)*Rm+r1*Ls2+r2*Ls1)*Lm+Ls1*Ls2*Rm)*s^2+C12*(((r1+r2)*Rm+r1*r2)*Lm+Rm*(r1*Ls2+r2*Ls1))*s+Rm*(Lm+r1*r2*C12))/(Ls2*Ls1*Lm*`Rн`*(C12+C2)*s^4+((`Rн`*(Ls1...

>    Values(laplace,RLCVI,[]): Digits:=6: T:=0.008: # Период в сек.

Номиналы компонентов:   

Ls1:=L-M:

Ls2:=L-M:

Rн:=Rн:

Lm:=M:

C1:=C:

r1:=R:

r2:=R:

C12:=Cps:

C2:=C:

Rm:=Rm:

TRANSIENT источник:

Vin:=laplace(-1+2*H(t)-2*H(t-T)+2*H(t-2*T)-2*H(t-3*T)+2*H(t-4*T)-2*H(t-5*T),t,s):

>    Vin:=evalf(Vin);

Vin := 1/s^1.*(1.-2.*exp(-.800000e-2*s)+2.*exp(-.160000e-1*s)-2.*exp(-.240000e-1*s)+2.*exp(-.320000e-1*s)-2.*exp(-.400000e-1*s))^1.

>    L:=500e-3: M:=0.95*L: R:=10: Rн:=100: Rm:=5e3: Cps:=10e-12: C:=50e-12:

>    VOUT:=invlaplace(VOUT,s,t): Vin:=invlaplace(Vin,s,t): Digits:=15:

>    ploth([VOUT,Vin],t=0..4.63e-2,"7) Прохождение импульсов через трансфоматор [VOUT,Vin].");

[Maple Plot]

>    Digits:=2: VOUT:=simplify(VOUT,'size'); # Выходное напряжение

VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...
VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...
VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...
VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...
VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...
VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...
VOUT := -.31*H(t-.240000e-1)*exp(.40e7-.166663e9*t)-1.6*H(t-.240000e-1)*exp(.44-18.4410*t)-.31*H(t-.800000e-2)*exp(.13e7-.166663e9*t)+.31*H(t-.160000e-1)*exp(.27e7-.166663e9*t)+1.6*H(t-.320000e-1)*exp(...

Hosted by uCoz