ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Способ заключается в определении основных параметров ИМС трансформатора, необходимых для проектирования.

Уравнение электрической цепи первичной обмотки, при пренебрежении активным сопротивлением обмотки, запишется

, (1)

гдеu ₁ -выражение источника питания;

w ₁- число витков первичной обмотки.

Для источника напряжения с прямоугольной формой импульса магнитный поток из (1) равен

,

гдеu ₀- амплитуда импульса;

t_Р1- длительность.

Для синусоидального источника питания

u ₁ = u ₀Чsin(wЧt)

магнитный поток равен

.

Когда магнитный поток достигнет максимального значения, к вторичной обмотке подключается нагрузка, а источник питания отключается от первичной обмотки. Уравнения магнитной цепи и электрической цепи, включающей вторичную обмотку, запишутся

ФЧr_Мd=w ₂Чi ₂, (2)

0 =rЧi ₂ + w ₂Ч,(3)

гдеi ₂- электрический ток во вторичной обмотке;

r_Мd- магнитное сопротивление воздушного зазора;

w ₂- число витков вторичной обмотки;

r -активное сопротивление нагрузки.

Из уравнений (2) в (3) находим

Ф = Ф _оЧехр .

Электрический ток во вторичной обмотке и нагрузке равен

.

Для анализа ИМС трансформатора использовались упрощенные уравнения, которые позволили получить выражения в аналитическом виде. Для расчетов и оптимизации трансформатора необходимо использовать систему уравнений с учетом активных сопротивлений обмоток и магнитного сопротивления магнитопровода. После простых преобразований такие уравнения приводятся к виду, удобному для применения математических пакетов программ

;

i ₁ = ;

i ₂ = ,

гдеr ₁- активное сопротивление первичной обмотки;

r ₂- активное суммарное сопротивление нагрузки и вторичной обмотки;

r_М- магнитное сопротивление магнитопровода.

Уравнения для энергий могут быть получены аналогично[1]. Решение системы уравнений осуществляется аналогично[1, 2].

В систему уравнений трансформатора с электропроводящими элементами добавлены уравнения электрических цепей для короткозамкнутых витков, а уравнение магнитной цепи должно быть заменено уравнениями магнитных цепей - для пути магнитного потока, проходящего через короткозамкнутые витки и для пути, проходящего за пределами короткозамкнутых витков.