Analiza nadomestega vezja transformatorja s programom ... - LES

More documents

Recommendations

Info

4 ANALIZA VEZJA MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV Vhodno datoteko, ki smo jo napisali v urejevalniku teksta, shranimo kot enostavno tekstovno (ASCII) datoteko ter ji damo končnico .cir, ki je nekakšen standard pri vhodnih datotekah za analize SPICE. Najbolje je, da datoteko shranimo kar v direktorij, kjer je instaliran programski paket SPICE OPUS, saj nam v ukazno vrstico tako ne bo potrebno vpisovati poti do datoteke. V našem primeru izgleda celotna datoteka (trafo1.cir) takole: Nadomestno vezje enofaznega transformatorja * enofazni napajalni vir Un*sqrt(2) v1 (1 0) dc=0 acmag=325.27 * nadomestno vezje r1 (1 2) 4.5 l1 (2 3) 25.5m l2 (3 4) 23.9m r2 (4 5) 4 l0 (3 0) 5.09 r0 (3 0) 4.4k * breme rb (5 0) 264.5 .control * AC analiza pri 50 Hz ac lin 1 50 50 .endc .end Zaženimo program SPICE OPUS in v ukazno vrstico vnesimo ime naše datoteke. Pritisnimo ENTER in ko se prikaže nova ukazna vrstica je analiza končana. Sedaj lahko z ukazi dostopamo do rezultatov. Najprej poglejmo kolikšen je tok v primarno navitje, zapišimo: print i(v1) in kot odgovor dobimo: i(v1) = -1.24741e+000,2.663388e-001 Vrednost, ki smo jo dobili je tok v amperih zapisan v kompleksnem prostoru. Prva številka je realna, druga pa imaginarna komponenta. Mogoče nas preseneti predznak, vendar je pri virih kot pozitiven tok definirana tisti, ki teče v pozitivno sponko vira. V našem primeru je pozitivna sponka priključena v vozlišče 1, tako da negativna smer realne komponente pomeni tok iz vira. Podobno lahko pogledamo tok skozi induktivnost L1: -> print i(l1) i(v1) = 1.24741e+000,-2.663388e-001 Dobili smo enak rezultat, le predznak je nasproten, saj je tudi pri elementu induktivnost (l) kot pozitivna določena smer toka, ko le-ta teče v pozitivno sponko (prva sponka pri L1 v definiciji vezja je pozitivna, druga pa negativna). Neposredno lahko poiščemo le toke, ki tečejo skozi vire ali induktivnosti, a nas v našem primeru to ne omejuje, saj je pri zaporedni vezavi upora in induktivnosti tok skoznju enak. 4.1 Izgube v bakru Z rezultati analize bomo izgube v bakru transformatorja določili tako, da izračunamo moč na elementih R1 in R2, ki predstavljata upornosti primarnega in sekundarnega navitja. Ker toka skozi elementa nista enaka, bomo ločeno določili izgube obeh navitij: P = I ⋅ R , (7) 2 Cu1 1 1 P = I ′ ⋅ R ′ . (8) 2 Cu2 2 2 Analiza nadomestnega vezja transformatorja s programskim paketom SPICE OPUS 4/9
MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV Videli smo, da so toki podani kot kompleksne vrednosti, zato bomo z ukazom poiskali absolutno vrednost toka, pri čemer pa ne smemo pozabiti, da so dobljene vrednosti amplitudne in ne efektivne vrednosti tokov, s katerimi računamo izgube. Absolutni vrednosti tokov I 1 in I 2 dobimo z ukazom: -> print mag(i(l1)) mag(i(l2)) mag(i(l1)) = 1.275523e+000 mag(i(l2)) = 1.182572e+000 V ukazu smo uporabili funkcijo mag(x) ki vrne absolutno vrednost (magnitude) kompleksnega števila x. V ukazu lahko uporabljamo različne matematične funkcije in operatorje, tako da si lahko izpišemo tudi efektivni vrednosti tokov: -> print mag(i(l1))/sqrt(2) mag(i(l2))/sqrt(2) mag(i(l1))/sqrt(2) = 9.019310e-001 mag(i(l2))/sqrt(2) = 8.362049e-001 Z znanima vrednostima primarnega (I 1 ) in sekundarnega toka (I 2 ') lahko izračunamo izgube v bakru transformatorja: P = I ⋅ R = 0,9019 ⋅ 4,5 = 3,66 W , (9) 2 2 Cu1 1 1 P = I ′ ⋅ R ′ = 0,8362 ⋅ 4 = 2,797 W , (10) 2 2 Cu2 2 2 PCu = PCu1 + PCu2 = 3,66 + 2,797 = 6,457 W . (11) 4.2 Izgube v železu Izgube v železu transformatorja so v nadomestnem vezju predstavljene kot moč, ki se troši na uporu r0. Ker toka skozi upore ne moremo neposredno odčitati, bomo moč izračunali s pomočjo napetosti na tem uporu: P Fe 2 U0 = . (12) R 0 Podobno, kot smo prej dobili efektivni vrednosti tokov, poiščemo še efektivno napetost na uporu r0: -> print mag(v(3))/sqrt(2) mag(v(3))/sqrt(2) = 2.246088e+002 Ker je upor r0 vezan med vozlišči 3 in 0, lahko v izrazu za napetost napišemo le vozlišče 3 (v(3)), saj program avtomatično smatra vozlišče 0 kot vozlišče s potencialom 0 V. V kolikor nas zanima napetost med poljubnima vozliščema a in b, pa bi zapisali v(a,b). Izgube v železu tako znašajo: P Fe 2 2 U0 224,61 = = = 11,47 W . (13) R 4400 0 4.3 Napetost na bremenu (sekundarju) in izkoristek Napetost na bremenu (vozlišče 5) dobimo na enak način, kot smo poiskali napetost na uporu R0: -> print mag(v(5))/sqrt(2) mag(v(5))/sqrt(2) = 2.211762e+002 Efektivna napetost na bremenu je torej U 2 ' = 221,2 V, pri čemer ne smemo pozabiti, da je to napetost, ki je s prestavo reducirana na primarno stran. Dejanska napetost na bremenu je: U U ′ p 221,2 9,583 2 2 = = = 23,08 V . (14) Analiza nadomestnega vezja transformatorja s programskim paketom SPICE OPUS 5/9
Page 1 and 2: MODELIRANJE ELEKTRIČNIH STROJEV An
Page 3: 3.1 Opis vezja MODELIRANJE ELEKTRI
Page 7 and 8: let U0eff=mag(v(3))/sqrt(2) echo U0
Page 9: 5.2 Sprememba obratovalnega stanja

Analiza nadomestega vezja transformatorja s programom ... - LES

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?