Simulation

أنسيس ماكسويل: حسابات محاثة المحولات 3PH

انضم إلى منتدى المصممين

خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك

شارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال

أناقش في هذه المدونة كيفية استخدام Ansys Maxwell لحساب الحث الذاتي، والحث المتبادل، وتحريض التسرب في محول ثلاثي الطور. هناك طرق وتعبيرات متعددة لاستخدامها لحساب هذه الحث.

تعريفات الحث الأساسية

تحتوي الحث على وحدات هنري، H، والتي يتم التعبير عنها في الوحدات الأساسية بـ Wb/A، حيث Wb هي وحدة التدفق المغناطيسي، و A هي وحدة الأمبير. لذا توضح لنا الوحدات أن الحث هو مقياس لمقدار التدفق المغناطيسي الذي يمكن إنتاجه في مادة لكل وحدة أمبير مطبقة على ملف. المواد المغناطيسية الحديدية المطبقة في الآلات الكهرومغناطيسية لها نفاذية نسبية أكبر من الواحد، وكلما زادت النفاذية، زادت الحث، وزاد التدفق الذي يمكن إنتاجه في المادة لكل وحدة أمبير.

بحكم التعريف، فإن محاثة التسرب، والمحاثة المتبادلة، ومعامل الاقتران هي مصطلحات مرتبطة بأزواج اللفات. يمكن إجراء الاختبارات لتحديد محاثات الملفات من خلال النظر في ملفين في المرة الواحدة.

الحث الذاتي للملف: كل التدفق الناتج عن الملف مقسومًا على التيار الذي ينتج التدفق في الملف مع جميع الملفات الأخرى ذات الدائرة المفتوحة. أيضًا، يمكن حساب الحث الذاتي كمحاثة ظاهرة (وصلة تدفق التشغيل مقسومة على تيار تشغيل الملف)، أو يمكن حسابها كمحاثة تفاضلية (وصلة التدفق التفاضلي مقسومة على تيار تشغيل الملف التفاضلي). في المواد الخطية، الحث الظاهري يساوي الحث التفاضلي.

محاثة التسرب للملف: التدفق الناتج عن ملف متحمس لا يربط ملف آخر (قصير الدائرة) مقسومًا على التيار الذي ينتج التدفق في الملف المثار.

الحث المتبادل للملف: التدفق الجزئي الناتج عن ملف متحمس يرتبط بملف آخر (دائرة مفتوحة) مقسومًا على التيار الذي ينتج التدفق في الملف المثار.

بالنسبة لنظام الملفات N سيكون هناك N من المحاثات الذاتية، وعدد المحاثات المتبادلة المحتملة وعدد محاثات التسرب المحتملة يساوي

هناك ستة ملفات في مثال المحول ثلاثي الطور هذا، وبالنظر إلى ملفين في وقت واحد، يظهر التقليب أن هناك 30 محاثة متبادلة محتملة، و30 محاثة تسرب محتملة، وهناك ستة محاثات ذاتية. توضح مصفوفة NxN أدناه المحاثات الذاتية والمحاثة المتبادلة المحتملة في هذا المثال المتعرج الستة. ومع ذلك، هناك عمليًا 18 محاثة ذات صلة بنموذج دائرة المحولات ثلاثية الطور. يتم تمثيل كل ملف بمحاثة ذاتية واحدة، ومحاثة تسرب واحدة، ومحاثة متبادلة واحدة، وهناك ستة ملفات (3*6 = 18). يتم تمييز المحاثات الذاتية باللون الأصفر وتكون على طول القطر، في حين يتم تمييز المحاثات المتبادلة الستة ذات الصلة باللون الأخضر. أيضًا، لا يوجد سوى ستة محاثات تسرب عملية محسوبة من المحاثة الذاتية والمحاثة المتبادلة ذات الصلة في مثال المحول ثلاثي الطور هذا.

(راجع قسم الحسابات أدناه لمزيد من المعلومات).

نموذج ماكسويل ثلاثي الأبعاد

الإثارة

في هذا المثال، سيتم إثارة مرحلة الجهد المنخفض A (LVA) وسيتم فتح دائرة مرحلة الجهد العالي A لتحديد الحث الذاتي للملف LVA والتحريض المتبادل للملف HVA وLVA بسبب التيار في الملف LVA . جميع اللفات لها نفس عدد اللفات ولا تهم قيمة تيار الإثارة بالنسبة للمادة المغناطيسية الخطية، ويتم استخدام 20 مللي أمبير بشكل تعسفي. يتم استخدام محلل التيار الدوامي (AC، مجال التردد) في هذا المثال. يمكن استخدام أساليب وتعبيرات مماثلة في حلال المغناطيسية الساكنة والمغناطيسية العابرة.

اختبار الدائرة المفتوحة: يتم تحديد الحث الذاتي لملف LVA من خلال تطبيق الإثارة على ملف LVA، وجعل جميع الملفات الأخرى مفتوحة الدائرة. يتم تحديد المحاثات المتبادلة أيضًا من خلال هذا الاختبار.

اختبار الدائرة القصيرة: يتم تحديد محاثة التسرب للملف LVA w/r إلى الملف HVA من خلال تطبيق الإثارة على الملف LVA وجعل الملف HVA قصير الدائرة.

يمكن إجراء اختبارات مماثلة لتحديد معاملات ملفات أخرى من خلال النظر في ملفين في المرة الواحدة.

اختبار الدائرة المفتوحة: تحديد الحث الذاتي والمحاثة المتبادلة للملف LVA