MicroCAP 9 Full - Страница 22

Aml · 30.01.2019, 20:53

Плюс основы теории магнитных материалов и магнитных компонентов - https://cloud.mail.ru/public/LPHX/m2uKPtGbP

alexey-b · 30.01.2019, 20:57

Сообщение от bordodynov

Какое выходное переменое напряжение вам надо?

Это не принципиально. Можно оставить те же 32V, что уже моделировались в пост 182. Нам важно понять как строить модель транса в МС.

Aml · 30.01.2019, 22:01

Проскочив еще два способа создания модели трансформатора, перейдем сразу к четвертому (самому сложному и подробному). Это модель с нелинейным сердечником.
Для её построения нужны следующие основные данные:
1. Число витков первичной обмотки
2. Число витков вторичной обмотки .
3. Площадь сечения магнитопровода (серчечника)
4. Длина средней линии магнитопровода сердечника
5. Модель магнитного материала сердечника

В принципе, в этой модели есть еще один параметр – немагнитный зазор. Но в трансформаторах он не используется (введение зазора тут же превращает трансформатор в многообмоточный дроссель, а мы сейчас ведем речь о трансформаторе).
По хорошему еще нужно знать (т.е. предварительно рассчитать) сопротивление первичной и вторичной обмоток.

Все перечисленные параметры обязательно рассчитываются, какой бы методикой вы не пользовались. А их опубликовано очень немало. Вплоть до того, что есть стандартные калькуляторы, позволяющие вычислить все эти параметры по стандартным входным данным для трансформатора (входное и выходное напряжение, частота, габаритная мощность). Поскольку всё это моделированию вообще, ни к Микрокапу в частности никакого отношения не имеет (за исключением п.5), будем считать, что пользователь, взявшийся за моделирование, всё это делать уже умеет. И разберем только специфику моделирования (в том числе п.5).

Если у вас есть все перечисленные данные, всё хорошо, можно создавать модель. Но, как правило, проблемы возникают с пунктом 5 (все остальное это вполне понятные параметры для создания любого трансформатора, а не только его модели). Поэтому начну сразу с этого пункта.

В составе программы Micro-Cap есть библиотеки моделей магнитных материалов. Всё это материалы зарубежного производства и для большинства радиолюбителей их маркировка ни о чем не говорит. Но помочь может форма петли гистерезиса для этих материалов (которую можно оперативно посмотреть).

Если вы хотите сделать трансформатор, то обязательно для начала определитесь с материалом сердечника. И точно будете знать два основным параметра – перепад индукции и коэрцитивную силу. Если еще известна типовая петля гистерезиса – еще проще. Сравниваем нужную петлю с имеющимися в библиотеке и ищем подходящий магнитный материал. Правда есть одна особенность: при просмотре петля выводится только в американистом стандарте: т.е. в Эрстедах и Гауссах. Поэтому если вам известны параметры своего магнитного материала в размерностях СИ, то их надо пересчитать.

Для того, чтобы посмотреть петлю гистерезиса магнитного материала нужно построить схему, в простейшем случае состоящую из индуктивности L и сердечника K.
Для L задаем параметр:
INDUCTANCE=1 (т.е. число витков в катушке L1=1).
Для K задаем параметры:
INDUCTORS=L1 (т.е. сердечник связан с катушкой L1)
COUPLING=0.999 (т.е. коэффициент связи катушки с сердечником 0.999)
После этого нажимаем ОК и вновь входим в задание параметров сердечника.
Ставим курсор в позицию MODEL
В правой части окна активизируется список доступных магнитных материалов. Выбираем один из них и нажимаем клавишу Plot. Появится окно с петлей гистерезиса магнитного материала. Сделками на клавиатуре перебираем позиции списка магнитных материалов и ищем подходящий по петле гистерезиса. Когда материал найден, нажимаем ОК. Нужная модель выбрана.

Aml · 30.01.2019, 22:05

Сейчас мы пытаемся смоделировать силовой трансформатор. Поэтому в качестве магнитного материала будет трансформаторное железо. Этот материал отличается большой магнитной проницаемостью, большим перепадом индукции (в разы больше, чем у ферритов) и достаточно низкой коэрцитивной силой. Поэтому можно смело искать в списке петлю с самым большим значением индукции. Что-то типа вот этого

Aml · 30.01.2019, 22:19

Дальше остается добавить вторичную обмотку трансформатора и задать нужное число витков L1 и L2. Пусть для нашего трансформатора L1=800 и L2=80

Потом надо зайти в параметры сердечника и указать, что L2 тоже связана с сердечником, добавив через пробел еще и L2:
INDUCTORS=L1 L2
После этого поставить курсор на строчку
MODEL=GM412V
Внизу активизируется форма задания параметров сердечника.
Задаем площадь поперечного сечения сердечника (в кв. см) AREA=10
Задаем длину средней линии сердечника (в см) PATH=15
Нажимаем ОК

Добавляем сопротивления первичной и вторичной обмоток (резисторы R1 и R2).
Добавляем источник косинусоидального сигнала амплитудой 312В и частотой 50 Гц.

Моделируем.

bordodynov · 31.01.2019, 09:47

Советую вам посмотреть как я рассчитал трансформатор:
https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=113392&page=7
Я использовал методику из Справочника радиолюбителя. Мне было лень считать на калькуляторе и запряг для этого LTspice.
Потом я построил трансформатор и нагрузил его выпрямительным мостом с электролитами и нагрузкой. Пришлось задавать время расчёта 100 секунд. Пока процесс более или менее устоялся. В LTspice используется встроенная модель сердечника Чана. Для него параметрами являются Bs, Br и Нс в системе СИ (Тесла, А/m) и три величины размеров. Некоторые утверждают, что модель Чана иногда даёт более правильные результаты. Вернее, что модель сердечника Jiles-Atherton врёт при частных петлях перемагничивания. Я добавил модель сердечника Jiles-Atherton, но расчёт дольше раз в 100 (по ощущениям).

цифровик · 31.01.2019, 10:29

Или здесь : Самое ценное это программы расчета от Starichok51
Тема уже давно эта.

https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=109509

alexey-b · 31.01.2019, 11:43

Сообщение от Aml

Если вы хотите сделать трансформатор, то обязательно для начала определитесь с материалом сердечника. И точно будете знать два основным параметра – перепад индукции и коэрцитивную силу

У меня почему-то нет моделей сердечников ? Если вам нетрудно подскажите пожалуйста страницу в учебнике, где есть описание полей ввода значений сердечника.

цифровик · 31.01.2019, 12:22

Алексей приходи опять в Мультисим. Я понимаю конечно что хочешь освоить микро кап. Но не понятна твоя цель освоения микро капа. Для железа ты вроде не делаешь.
Как все в основном. Просто посмотреть его работу с моделями. Есть вообще более легкие программы без установки в комп. Так называемые браузерные. Стоит у тебя значок в закладках браузера. Щелкаешь по нему и программа в окне твоего браузера. Элл. база огромная. Любой тип транса. Для начала столько примеров построения чего либо. Выводиться несколько видов графики. Корректируешь как тебе легче смотреть. Диапазон до гигагерцовых схем на полосковых линиях.
Ни каких проблем.