Моделирование трансформаторов и "связанных" индуктивностей в LTSPICE

[nazar]

Ну, транс рассчитан на 230В, у нас в розетке - 220

реально надо мерять на 150-180, трансы сильно разные бывают

Я тут ещё пробовал рассчитать L через измерение полного сопротивления Z - результат ещё менее адекватный

на ЕЗИ в сложных случаях только им и пользуюсь, дает оочень точный результат

[RadioMan]

Выполнил некоторые дополнительные измерения и расчёты тр-ра. Подробности можно увидеть на прикреплённой картинке "Измерения и вычисления".

Вот некоторые обобщённые данные.

Код:

    Общие данные:                            
    R1 = 99,02 Ом, R2 = 1,29 Ом.                            
    Uн (U1) = 230 В, U2 = 15 В                            
                                
    Резульаты измерений и вычислений:               LTspice   LTspice  LTspice
Место                     L1        L2       L1/L2   U2 (K=1)    U2      [K]
2    Генератор 50 Гц:     208,36    2,28     91,39     26,5     20,5    [0.994]
3    Генератор 100 Гц:    144,36    1,53     94,35     26,1     20,4    [0.9918]
5    LCR 100 Гц ( - - ):  30,42     0,731    41,61     38,5     20,5    [0.926]
4    LCR 100 Гц ( || ):   60,12     1,367    43,98     37.5     20,5    [0.9605]
1    Сеть 220 В:          480,71    [5,26]   91,39     26,5     20,5    [0.99736]

Примечания:
1. Значения в скобках [] подобранны.
2. Ток нагрузки в схеме LTspice равен 338 мА.
3. Подбирал К исходя из равенства U2 для различных вариантов измерений.
4. Подбор учитывал спецификации сглаж. ёмкости (требовалось обеспечить начальный импульс тока в районе 3-4 А).

Как видно, наилучшие данные для схемы ИП, если выбирать при значении К, близкое к единице, получаются при измерениях параметров на номинальном для тра-ра напряжении (учитывая ранее измеренное L leakage). Модель трансформатора при измерении L с помощью LCR-метра - самая неадекватная.

Отсюда сделал для себя некоторые выводы касательно моего транса:

1. Измерения индуктивности трансформатора с сердечником на моём LCR-метре дают неправильные показания (на частоте 100 Гц). Думаю, без сердечника индуктивность должна измерятся более менее точно.

2. Для выяснения L трансформатора необязательно иметь LCR-метр. С этой целью необходимо, чтобы под рукой был генератор сигналов синусоидальной формы и недорогой мультиметр. С помощью формул (см. вложение) можно подсчитать индуктивность обмоток тр-ра.

3. Если инструменты из п. 2 имеются, то можно определить и приблизительную индуктивность вторичной обмотки при измерениях и расчётах для сети 220В из соотношения ранее измеренных в п.2 L1 и L2. Опять таки смотрите прикреплённую картинку "Измерения и вычисления".

4. Так и непонятно, какая из измеренных или вычисленных индуктивностей наиболее честная.

5. Учитывая низкое значение ранее измеренной L leakage, добовление в первичную обмотку этой индуктивности мало влияет на результат симуляции.


Ради интереса выкладываю картинки крайних параметров схемы при различных К, так сказать для сравнения.

[begemot]

4. Так и непонятно, какая из измеренных или вычисленных индуктивностей наиболее честная.

5. Учитывая низкое значение ранее измеренной L leakage, добовление в первичную обмотку этой индуктивности мало влияет на результат симуляции.

Я не понимаю каким образом значение тока холостого хода от генератора больше (если пересчитать), чем при измерении от сети.
Вроде бы должно быть наоборот, т.е. индуктивность должна быть меньше при большем напряжении. Очень странно.
Хотя, может быть это потери в сердечнике. Не вижу что ещё может быть. Надо бы по уму посмотреть 2-х канальным скопом сдвиг фаз между током и напряжением. От генератора и во вторичной обмотке (чтоб не изолировать первичку, безопасней и проще). Потери же вроде как "омические".

Да, индуктивность рассеивания почти не влияет на большую часть базовых параметров.
Она существенно влияет в основном на всякие СЧ/ВЧ резонансы. Правда в сетевом трансе 1Кгц уже СЧ.

[RadioMan]

Сделал скриншоты осциллограмм, сигнал подавал с генератора на вторичную обмотку.
Жёлтый - напряжение, синий - форма тока (снятого с резистора 1 Ом).
Период сигнала (50 Гц) 20 мс = 360°, соответственно 1 мс - 18°. Видно, что отставание тока от напряжения = 2,2 мс, т. е. сдвиг фазы между U и I получился приблизительно равным 39,6°.

[begemot]

Вот теперь можно посчитать индуктивность. Считая что последовательно с ней включены резистивные потери, величина которых больше (судя по измерениям) чем величина индуктивной составляющей.

[Vincent]

При моделировании понижающего НПН возникла проблема - не могу сообразить, как моделируется двухобмоточный дроссель. Прочтение литературы не особо помогло, поэтому спрашиваю здесь) Про коэффициент связи всё вполне ясно, но возникли проблемы с правильным подключением дросселя( Поэтому, если не сложно, мог бы кто-нибудь показать как правильно собрать схему?)

[begemot]

L1 это часть обмотки (вторая часть L2) или вся обмотка, частью которой является L2?

[Vincent]

часть обмотки

[begemot]

Пример.

   

Естественно в вашей схеме не будет земли посерёдке, это просто чтоб проверить что индуктивности связанны.

Файл в аттаче

[Vincent]

Спасибо) т.е. в моём случае к общей точке соединения обмоток будет присоединяться диод, я правильно поняла?

[begemot]

Да

[Vincent]

Спасибо за помощь)