ЭЦД - Трансформатор 1-фазный многообмоточный

 
в палитре на схеме

Блок реализует модель однофазного многообмоточного трансформатора. Предназначен для использования в цепях c элементами библиотеки ЭЦ - Динамика (ЭЦД) v2.0.

Модель 1-фазного многообмоточного (n-обмоточного) трансформатора основана на Т-образной схеме замещения, приведенной на рисунке (Рисунок 1).

Рисунок 1. Схема замещения 1-фазного n-обмоточного трансформатора. Rn, Ln – активное сопротивление и индуктивность рассеяния n-ой обмотки; R0, L0 – активное сопротивление и индуктивность цепи намагничивания; ИТn –идеальный трансформатор между первой и n-ой обмоткой.

Количество обмоток трансформатора определяется свойством блока и может быть равным от 2 до 10.

По умолчанию выводы обмоток добавляются с правой стороны блока, но свойством «Обмотки с выводами в лево» можно переопределить сторону, указав массив номеров обмоток (выводы 1-ой обмотки таким способом переопределить нельзя, поскольку они и так расположены слева). Например, если установить свойство равным [3, 5], то выводы обмотки 3 и 5 будут располагаться слева блока.

Параметры схемы замещения трансформатора в свойствах блока задаются в именованных или относительных единицах.

При использовании относительных единиц необходимо задать два дополнительных свойства – номинальную мощность (Sном) и номинальную частоту (fном), при этом все сопротивления в свойствах указываются приведенными к 1-ой обмотке. Базисным напряжением являются номинальные напряжения соответствующие n-ой обмотки (Unном).

Базисное сопротивление и индуктивность для параметров n-ой обмотки (цепь намагничивания соотносится с 1-ой обмоткой) определяются как:

Свойства блока, в которых указываются параметры обмоток являются векторами, размерность которых должна быть не менее количества обмоток (при большей размерности берутся в порядке очередности параметры только для указанного числа обмоток). Первому элементу вектора соответствуют параметры первой обмотки, второму - второй и т.д. Например, свойство «Сопротивление рассеяния обмоток [Xl], о.е.» = [0.08 , 0.04 , 0.04] означает, что сопротивление рассеяния первой обмотки равно 0,08 о.е, второй 0,04 о.е и третей 0,04 о.е.

В модели предусмотрена возможность учета нелинейного характера ветви намагничивания трансформатора, которая может быть включена выбором значения «Да» свойства блока «Учитывать характеристику намагничивания».

Характеристика намагничивания может быть задана двумя способами: полиномиальной функцией тока намагничивания от потокосцепления в мгновенных значениях iμ(φ) или кусочно-линейной функцией. Вариант ее задания определяется выбором значения из выпадающего списка свойства «Способ задания характеристики».

При использовании именованных единиц характеристику можно задать только кусочно-линейной функцией.

Функция iμ(φ) задается полиномом N-ой степени (степени должны быть нечетные и обязательно присутствовать 1-я степень). Для трансформатора по умолчанию используется типовая характеристика намагничивания:

Базисный поток для характеристики намагничивания определяется по следующей формуле:
Базисный ток характеристики намагничивания равен:
где ki – коэффициент базисного тока характеристики намагничивания (Данный коэффициент и/или коэффициенты полинома могут уточняться для конкретного трансформатора, для типовой характеристики приблизительно оценивается как 2,05 от тока холостого хода трансформатора. Например, если ток холостого хода составляет 1% от номинального тока первичной обмотки, то коэффициент можно оценить как ki = 0,01 ⋅ 2,05 = 0,0205).

Кусочно-линейная функция задается в табличном виде. Значения тока намагничивания и потокосцепления должны быть указаны в именованных или относительных единицах при базисных значениях, аналогичных для полиномиальной функции.

За положительное направление токов принято от порта «n» к «n’».

Порты

  • 1 – порт электрической связи 1-ой обмотки;
  • 1’ – порт электрической связи 1-ой обмотки;
  • 2 – порт электрической связи 2-ой обмотки;
  • 2’ – порт электрической связи 2-ой обмотки;
  • n – порт электрической связи n-ой обмотки (число портов зависит от количества обмоток);
  • n’ – порт электрической связи n-ой обмотки (число портов зависит от количества обмоток).

Свойства

  • Тип;
  • Количество обмоток (от 2 до 10);
  • Обмотки с выводами в лево;
  • Номинальные напряжения обмоток (rms), В;
  • Единицы измерения (Именованные/о.е.);
  • Индуктивности рассеяния обмоток [Ll], Гн (при именованных единицах измерения);
  • Активные сопротивления обмоток [R], Ом (при именованных единицах измерения);
  • Индуктивность и сопротивление ветви намагничивания [Lm, Rm], [Гн, Ом] (при именованных единицах измерения);
  • Сопротивление рассеяния обмоток [Xl], о.е. (при относительных единицах измерения);
  • Активные сопротивления обмоток [R], о.е (при относительных единицах измерения).
  • Сопротивления ветви намагничивания [Xm, Rm], о.е. (при относительных единицах измерения);
  • Учитывать характеристику намагничивания;
  • Способ задания характеристики;
  • Коэффициент базисного тока характеристики намагничивания (при относительных единицах измерения);
  • Ток [iμ], А (при именованных единицах измерения и кусочно-линейной характеристике);
  • Потокосцепление [φ], Вб (при именованных единицах измерения и кусочно-линейной характеристике);
  • Ток [iμ], о.е. (при относительных единицах измерения и кусочно-линейной характеристике);
  • Потокосцепление [φ], о.е. (при относительных единицах измерения и кусочно-линейной характеристике);
  • Ток iμ(φ), о.е. (при относительных единицах измерения и полиномиальной характеристике);
  • Номинальная мощность, ВА (при относительных единицах измерения);
  • Номинальная частота, Гц (при относительных единицах измерения).

Параметры

  • Ток обмоток [I1, ... , In], А.