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
Рис. 2. Эквивалентная схема для аналитического расчета
> | restart:with(MSpice): with(inttrans): alias(H=Heaviside): ESolve(EQ,`Maqgnetic-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`); |
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'); |
> | 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); |
> | 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]."); |
> | Digits:=2: VOUT:=simplify(VOUT,'size'); # Выходное напряжение |