Современная электроника №5/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 51 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2019 К РИВЫЕ B-H ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ Для измерения характеристик транс- форматора в рабочих условиях нужно учесть ток, переданный во вторичную обмотку. Измеряя кривую B-H транс- форматора полезно учитывать теоре- тический элемент, называемый индук- тивностью намагничивания. Током намагничивания называет- ся ток, протекающий через первич- ную обмотку трансформатора при разомкнутой (ненагруженной) вто- ричной обмотке. Другими словами, ток намагничивания не порождает ток во вторичной обмотке. Как показано на рисунке 6, трансформаторы моделиру- ются с током намагничивания, проте- кающим через индуктивность намаг- ничивания, включённую параллельно первичной обмотке. Индуктивность намагничивания L M моделирует маг- нитные характеристики трансфор- матора. А НАЛИЗ ПОТЕРЬ Потери в индуктивных компонен- тах дают существенный вклад в поте- ри источника питания. Потери в сер- дечнике зависят от магнитных свойств материала и включают потери на гисте- резис и потери на вихревые токи. Поте- ри в меди связаны с сопротивлением обмоток, а также зависят от нагрузки, подключённой к вторичной обмотке трансформатора. Для оценки потерь в сердечнике при- меняются разные методы. Один из наи- более популярных методов использу- ет эмпирическуюформулуШтейнмеца, которая связывает потери в сердечни- ке с частотой и магнитной индукцией: , где k , a и b – константы, описываю- щие материал сердечника и обычно приведённые в техническом описа- нии. Кроме того, в техническом опи- сании могут приводиться приблизи- тельные значения потерь на разных частотах и для различных значе- ний магнитной индукции, но, как правило, эти значения даются для синусоидальных сигналов. Однако в реальных системах питания компо- нентыобычновозбуждаютсянесинусо- идальными сигналами, что порождает погрешность подобных оценок. Для вычисления полных магнит- ных потерь путём усреднения произ- ведения кривых напряжения и тока U ( t ) × i ( t ) можно использовать осцил- лографическое приложение. При ОФИЦИАЛЬНЫЙ ПОСТАВЩИК Программно-аппаратные комплексы с операционной системой реального времени НАДЁЖНОСТЬ БЕЗОПАСНОСТЬ РЕАЛЬНОЕ ВРЕМЯ использовании этого метода рассчи- тываются полные магнитные потери, включающие потери в меди и в сер- дечнике. Пример такого расчёта пока- зан на рисунке 7. Потери в сердечни- ке могут быть приведены в докумен- тации производителя. В этом случае можно найти потери в меди, вычтя потери в сердечнике из полных маг- нитных потерь. Осциллографы могут рассчитывать магнитные потери дросселей с одной обмоткой, с несколькими обмотками и даже трансформаторов. В случае трансформатора с одной обмоткой дифференциальный пробник исполь- зуется для измерения напряжения на первичной обмотке. Токовый проб- ник измеряет ток, протекающий через трансформатор, затем программа измерения мощности может автома- тически рассчитать магнитные потери. Таким образом, имея под рукой нуж- ные приборы, соответствующие изме- рения можно выполнить сравнительно быстро и легко.