Блок реализует модель однофазного многообмоточного трансформатора. Предназначен для
использования в цепях c элементами библиотеки ../../DIR_ecd2.0.html#topic_x5n_gv5_qf.
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.