Программа схемотехнич моделир Micro-Cap 8 М.А.Амелина 2007-600RM (967609), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Сами же гистерезисные зависимости М(Н) или В(Н) получаются на основе этой кривой с использованием дифференциального уравнения процесса (аналогичного сухому трению в механике), характеризующегося постоянной коэрцитивной силы К. Параметры модели магнитного сердечника имеют сложную и далеко не очевидную связь со справочными параметрами реальных магнитных материалов. Для расчета параметров модели используется пункт меню МОРЕ!.. Для выяснения влияния параметров модели магнитного сердечника А, К, С на кривую петли гистерезиса можно загрузить пример соге.с)г из каталога СОМРОМЕМТ$(РА$$(МЕ СОМР (Ьоок-с(г.гаг) и запустить анализ переходных Тг4 Прогграчма еяе*~ооееяннчееного леодеянроаання Читобар-о процессов.
Затем можно организовать многовариантный анализ при изменении модельных параметров. Влияние увеличения каждого модельного параметра представлено в табл. 5.5. Таблица 5.5. Качественная оценка связи физических параметров сердечника и параметров модели В таблице и — дифференциальная магнитная проницаемость; НС вЂ” величина коэрцитивной силы; Вй — величина остаточной индукции. Построение графиков напряженности поля Н и магнитной индукции В В окне задания параметров анализа переходных процессов (Тгапз!еп! Апа(угйэ (.(гп((з) в графе У ехргеэзюп можно задавать построение графиков магнитных величин в сердечнике следующим образом: В(~1) — построение графика зависимости индукции В в сердечнике катушки (.1 в единицах системы СГС (гаусс); Н(!.1) — построение графика зависимости напряженности магнитного поля Н в сердечнике катушки (.1 в единицах системы СГС (эрстед); ВВ(((.1) — построение графика зависимости индукции В в сердечнике катушки ! 1 в единицах системы СИ (тесла); НВ(((.1) — построение графика зависимости напряженности магнитного поля Н в сердечнике катушки (.1 в единицах системы СИ (Аlм).
Трансформатор (Тгапвгогтег) Формат схем м)СВОСАР-8: ° Атрибут РАЯТ: <имя>. Пример: Т1 ° Атрибут МА! сгЕ: <индуктивность первичной об!т 10т ОЯД мотки>,<индуктивность вторичной обмотки>, <коэффициент связи>. Рис. 5.11. Трансформатор Пример: .01,.0001,.98 Фактически трансформатор представляет собой две катушки индуктивности, магнитно-связанные между собой (пронизываемые практически одинаковым магнитным потоком). Его модель эквивалентна двум отдельным катушкам индукгивности, связанным через общий линейный сердечник (компонент К без указания имени модели, см.
5.2А), определяющий величину взаимной индуктивности указанных катушек. Коэффициент связи К связан с величиной взаимной индуктивности катушек М следующим соотношением; М ДрЛд где (.Р, (.Я- индуктивности первичной и вторичной обмоток соответственно. 5. Модели анолоеовык компонентов 125 Длинная линия(ТИпе) ЬЕН=100 я=зм С=1 р ~=1 и Я Рис. 5.12. Длинная линия Формат схем М(сгоСар-81 ° Атрибут РАНТ: <имя> Пример: Т1 Для идеальной длинной линии без потерь: ° Атрибут )гА(Л5Е: 20=<значение> [ТО=<значение>[[ [Р=<значение> [й0<<значение>)[; Здесь 20 — волновое сопротивление линии (Ом); Т0 — задержка сигнала в линии (с); й! — электрическая длина линии на частоте Р (й[.=~/Л, где !. — геометрическая длина линии, ).
— длина волны в линии, по умолчанию й~=0.25). При описании линии передачи задается параметр Т0 либо Е и й! . Пример: 20=50 ТО=3.5пэ При выполнении моделирования между входным и выходным плюсовым выводом трансформатора включается сопротивление величиной 1/ОМ!й, для того чтобы не возникли проблемы со сходимостью (ликвидирует индуктивную звезду). Еще один способ задания трансформатора — в виде схемы-макромодели, содержащей магнитно-связанные индуктивности. Так, в программном пакете имеется встроенная модель двухобмоточного трансформатора со средней точкой Сотропеп(>дпа)од Рг)тИЬев>Масгов>Сепгар.
Все 3 способа задания трансформатора в схеме для моделирования иллюстрирует пример (галвгоипег.с(г из каталога СОМРОГнЕГиТ$)РА$$!ЧЕ СОМР (Ьоок-с!г.гаг). Следует отметить, что программный пакет содержит встроенные макро- модели идеальных трансформаторов (не содержащих индуктивных компонентов, а содержащих линейные зависимые источники напряжения и тока, трансформирующие соответствующие физические величины). Это компоненты из группы Сотропеп(>Апа)од РптНЬев>Масгов; Ыеа! Тгапв2, !Иеа! ТгапвЗ, представляющие собой модель идеального 2- и 3-обмоточного трансформаторов.
Они могут быть использованы при моделировании устройств, в которых процессы, происходящие в индуктивных компонентах (индукгивности намагничивания и рассеивания), несущественны. При необходимости модель идеального трансформатора может быть дополнена индуктивностью намагничивания для моделирования реальных трансформаторов со 100 оь-й магнитной связью между обмотками. Для моделирования трансформатора с неидеальной магнитной связью в дополнение к индуктивности намагничивания добавляются и индуктивности рассеяния обмоток, при этом получается модель, эквивалентная трем вышеперечисленным, однако неидеальная магнитная связь здесь задается не с помощью коэффициента связи К<1, а наличием индуктивностей рассеяния определенной величины (как правило, на несколько порядков меньше индуктивности намагничивания). 126 Программа озегнотезничеоного моделирования АГГ<гоСар-В Для длинной линии с потерями: ° Атрибут ЧАШЕ: <физическая длина> ~ЕМ=<значение длины ~еп> й=<значение й> ~=<значение ~> 0=<значение О> С=<значение С>.
Пример: ( ЕЙ=1 й=.5 ~м.80 С=56РР й=.5 (.ак80 С=56РР ° Атрибут МОВЕ(.: (имя модели). Пример: йЕ( Ат' Формат текстовой директивы модели длинной линии: .МООЕ~ <имя модели> Тйй)(параметры модели). Уравнения модели длинной линии Эквивалентная схема замещения длинной линии без потерь и с потерями представлена на рис. 5.13. Принципиальное отличие двух моделей — реализация функции задержки сигнала (бе(ау). В модели идеальной линии без потерь задержка моделируется функцией, заданной списком пар значений (время, величина) со сдвигом во времени.
(А 2О Г Ч(=ЧВ(Ве(еуее)~2О*(6(Ее(ауеЕ) Ч2=ЧА(Ве(еуее)+20*(А(Ее(еуеЕ) Рис. 5.13. Схема замещения линии передачи В линии передачи с потерями задержка моделируется принципиально другим способом, состоящим в использовании интеграла свертки импульсной характеристики линии с входным воздействием для расчета реакции на выходе. Импульсная характеристика получается из предварительно выведенной аналитической формулы. Предварительное аналитическое решение для нахождения импульсной характеристики является наиболее быстрым и точным способом по сравнению с обратным преобразованием Фурье передаточной характеристики в В-области.
Свертка подразумевает возможность использования любого входного воздействия. Таблица 6.6. Параметры модели линии передачи 127 5 Модели аналогооыл компонентов Окончание табл. б, 6 Следует отметить, что поддерживаются только следующие типы длинных линий; й~ С, йС, КО и ~С. Ненулевые значения для модельных параметров гк, ~., С и 6, задающие другой тип распределенной линии, вызовут сообщение об ошибке.
Для обоих типов линии передачи могут быть указаны и значения в строке атрибута УА1.ЦЕ и модельные параметры. В атом случае параметры строки УА1Л5Е имеют приоритет и замещают модельные параметры при расчетах. Если модификатор длины <физическая длина> задан, то он замещает параметр модели ~ЕМ. Линия передач без потерь при расчете переходных процессов выполняет роль линии задержки, при расчете частотных характеристик она представляет собой безынерционное звено с линейной ФЧХ. ниии', ' . ', ' "киви ~»,,:.,:::::::.
'. - г:~';.;:: ОЬОЬКн 1,:' „., ',,' ...,,.-..-..., „„, 6 . ГгьйкакафГулниие~.''*:~ 'бияаииьвти5й йнаии11й галин.""иийг',си»алии,, сиии5 ."',, - 'й Рис. 5.14. Окно задания параметров длинной линии 128 Программа ехемонмхнниееного моделироеання гнтогоСар-8 Примеры моделирования линий передачи без потерь: !11пе 01.с(г, !11пе 02.с(г, В(пе 03.с)г, линии передачи с потерями: !11пе 1. З.ск. Схемы находятся в каталоге СОМРО!чЕ(чТВ(РАВВ(УЕ СОМР (Ьоой-с)г.гаг). Источники сигналов Выбираются из раздела меню Сотропеп1>Апа(од Рг1тЫЬеэ>И1акеТогт зоигсез.
Независимые источники постоянного напряжения и тока Источник постоянного напряжения (Ватгегу) Мвие УЗ Р!ие 10 Рис. 5.15. Источник постоянного напряжения Батарея (Вайегу) представляет собой источник постоянного напряжения. Напряжение на ее выводах равно заданному <значению>, независимо от подключенной к ней внешней цепи. Формат схем М1СЯОСАР-В ° Атрибут РАЯТ: <имя>. ° Атрибут УАШЕ: <значение> Фиксированное смещение дпя аналоговых цепей (Р)хед Апа1од) Формат схем М!СЯОСАР-8: ° Атрибут РАЙТ: <имя>.
° Атрибут УА!ЛЗЕ <значение>. Примеры: 15Ч 12.5 5'й гн —— Е~хес Апа!ад Рис. 5.16. Источник постоянного смещения Источник постоянного тока (1аоигсе) !1 100гп !ееегсе Формат схем М1СЯОСАР-8: ° Атрибут РАЙТ: <имя>. ° Атрибут УА! 11Е: <значение>. Рис.
5.17. Источник постоянного тока Компонент Моигае представляет собой источник постоянного тока. Ток через источник равен заданному <значению>, независимо от подключенной к его выводам внешней цепи. Компонент Р(хед Апа(од на своем выходе создает фиксированный потенциал, равный заданному <значению>, независимо от подсоединенной внешней цепи. Постановка подобного компонента в схему эквивалентна включению батареи с соответствующим значением напряжения, один из выводов которой подключен к земле (Огоипд). 129 5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
