Вихревой ток

Вихревые токи.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Passive.EddyCurrent

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Eddy Current

Описание

Блок Вихревой ток моделирует влияние вихревых токов путем создания магнитодвижущей силы (МДС), противодействующей изменению магнитного потока. Кроме того, блок моделирует паразитные эффекты с помощью последовательного сопротивления и параллельного сопротивления рассеяния, а также тепловые эффекты с помощью дополнительного теплового порта H.

Вихревые токи в магнитных сердечниках возникают под действием изменяющихся во времени магнитных полей. Меняющийся поток индуцирует в материале ЭДС, вызывая ток в замкнутых контурах. Такие токи обычно нежелательны и вызывают нагрев магнитопровода.

Этот блок используется для добавления потерь на вихревые токи в магнитной области к пользовательскому трансформатору или другому магнитному компоненту.

Вихревой ток иногда называют магнитной индуктивностью, поскольку он является магнитным аналогом электрической катушки индуктивности.

Уравнения

Эквивалентная магнитная схема блока, включающая контур вихревых токов (внизу) и параллельный контур рассеяния (вверху):

eddy current 1 1

На схеме:

— суммарный поток на клеммах. Этот поток складывается из потока вихревых токов и параллельного потока рассеяния;
— поток через петлю вихревых токов.

Блок рассчитывает МДС клемм и поток, , как:

где

— проводимость контура вихревых токов;
— паразитное последовательное сопротивление контура вихревых токов;
— параллельное рассеяние.

Поскольку паразитные последовательное сопротивление и параллельное сопротивление не имеют потерь, полная рассеиваемая мощность в блоке составляет:

Взаимосвязь электрической и магнитной моделей трансформатора

В электрической области потери на вихревые токи моделируются с помощью параллельного сопротивления первичной обмотки. Эквивалентная схема неидеального двухобмоточного трансформатора:

eddy current 2 1

На схеме:

и — собственная индуктивность первичной и вторичной обмоток соответственно;
— взаимная индуктивность двух обмоток;
— взаимное сопротивление двух обмоток, обусловленное потерями на вихревые токи.

Этот двухобмоточный трансформатор можно аналогичным образом представить в магнитной области. Эквивалентная схема:

eddy current 3 1

На схеме:

и — сопротивления, связанные с первичной и вторичной обмотками соответственно;
— сопротивление, связанное с магнитной связью двух обмоток;
— отношение витков между двумя обмотками.

Электрическая и магнитная цепи эквивалентны, если:

Эти соотношения можно использовать для вычисления эквивалентных свойств двухобмоточного трансформатора для одной области на основе другой.

Переменные

Используйте группу параметров Целевые значения, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных параметров блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации см. Настройка физических блоков с помощью целевых значений.

Порты

Ненаправленные

# N — северная клемма
магнетизм

Details

Магнитный порт, соответствующий северной клемме блока.

Имя для программного использования

magnetic_port_n

# S — южная клемма
магнетизм

Details

Магнитный порт, соответствующий южной клемме блока.

Имя для программного использования

magnetic_port_s

# H — тепловой порт
тепло

Details

Тепловой порт

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Тепловой порт.

Имя для программного использования

thermal_port

Параметры

# Проводимость петли вихревых токов — проводимость петли вихревых токов
S | nS | uS | mS | 1/Ohm

Details

Проводимость петли вихревых токов, . Эта компонента является аналогом магнитной индуктивности в электрической области.

Единицы измерения	`S` \| `nS` \| `uS` \| `mS` \| `1/Ohm`
Значение по умолчанию	`1.0 1/Ohm`
Имя для программного использования	`g`
Вычисляемый	Да

# Паразитное последовательное сопротивление — последовательное сопротивление
1/Гн | 1/мГн | 1/nH | 1/мкГн

Details

Паразитное сопротивление контура вихревых токов.

Единицы измерения	`1/H` \| `1/mH` \| `1/nH` \| `1/uH`
Значение по умолчанию	`0.001 1/H`
Имя для программного использования	`r`
Вычисляемый	Да

# Проницаемость параллельного рассеяния — проницаемость параллельного рассеяния
H | nH | uH | mH

Details

Паразитная проницаемость параллельного контура рассеяния. Для облегчения сходимости моделирования в некоторых топологиях схем следует установить небольшое значение этого параметра.

Единицы измерения	`H` \| `nH` \| `uH` \| `mH`
Значение по умолчанию	`1e-06 H`
Имя для программного использования	`p`
Вычисляемый	Да

# Тепловой порт — видимость теплового порта

Details

Установите этот флажок для включения теплового порта H

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`has_thermal_port`
Вычисляемый	Нет

# Теплоемкость — теплоемкость
J/K | kJ/K

Details

Теплоемкость. Этот параметр управляет поглощением и накоплением тепловой энергии в блоке.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Тепловой порт.

Единицы измерения	`J/K` \| `kJ/K`
Значение по умолчанию	`0.1 J/K`
Имя для программного использования	`thermal_mass`
Вычисляемый	Да