CALCULATION OF TRANSIENT PROCESSES OF ELECTROMAGNETIC DEVICES BASED ON THE MAGNETOELECTRIC EQUIVALENT CIRCUITS CONTAINING MAGNETIC CAPACITORS
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2013-1-1Keywords:
magnetoelectrical equivalent circuits, magnetic currents, magnetic capacitorsAbstract
For dynamic processes modeling in magnetic and electrical systems of transformers and other electromagnetic devices the effective method of electrical and magnetic circuits in united arrangement is used. The scheme of such circuits is termed as the magnetoelectric equivalent circuit of the electromagnetic device. The classical magnetoelectric equivalent circuit of electromagnetic devices denotes that the magnetic fluxes are flowing in magnetic branches, and the electric currents are flowing in electrical branches. The equivalent circuit choice essentially influences upon the efficiency of modeling. In this paper the original magnetoelectric equivalent circuit using concepts «magnetic currents» and «magnetic capacitors» (Shakirov method) is considered. The computing process realized according to such model is unstable. Therefore the given method can’t be recommended for transient analyses in nonlinear magnetoelectric circuits. Modeling modification of Shakirov magnetoelectric equivalent circuit is offered with the purpose of efficiency improvement. «Magnetic currents» and «magnetic capacitors» with differential capacitance are used in the offered magnetoelectric equivalent circuit. The computing process according to such model has the best stability and fast operation than the computing process according to another magnetoelectric equivalent circuits. The merit of such method is possibility of joining-up magnetic resistance elements to equivalent circuit. The resistances of ones could be chosen taking into consideration the equivalence of losses in magnetic resistors end magnetic system. Modeling of transients at switch on regime of the power transformer is given as an example.References
Вольдек А. И. Электрические машины /А. И. Вольдек. – Л. : Энергия, 1974. – 840 с.
Буль О. Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов : Программа ANSYS : учебное пособие / О. Б. Буль. – М. : Академия, 2009. – 288 с.
COMSOL Multiphysics (Femlab). – [Электронный ресурс].– режим доступа: http://matlab. exponenta. ru/femlab.
Дмитриев М. В. Моделирование переходных процессов в электрической сети, содержащей трансформаторы при учете конфигурации их магнитной системы / М. В. Дмитриев, Г. А. Евдокунин // Известия РАНСер. Энергетика. – 2009. – № 2. – С. 37–48.
Метод расчета на ЭВМ электромагнитных переходных процессов в ферромагнитных устройствах с произвольной структурой магнитной и электрической цепей / [Евдокунин Г. А., Коршунов Е. В., Сеппинг Э. А., Ярвик Я. Я. ] // Электротехника. – 1991. –№ 2. –С. 56–59.
Евдокунин Г. А. Трансформаторы в электрической сети моделирование переходных процессов с учетом конфигурации магнитной системы / Г. А. Евдокунин, М. Дмитриев // Новости электротехники. –2008. –№ 5. –С. 1–13.
ШакировМ.А.Магнитоэлектрическиесхемызамещения катушек индуктивности и трансформаторов / М.А.Шакиров // Электричество. – 2003. –№ 11. –С. 34–45.
Шакиров М. А. Анализ неравномерности распределения магнитных нагрузок и потерь в трансформаторах на основе магнитоэлектрических схем замещения / М. А. Шакиров // Электричество. – 2005. –№ 11. –С. 15–27.
АлександровГ. Н. Исследованиепереходныхрежимов работы управляемого шунтированного компенсатора трансформаторного типа с помощью магнитоэлектрических схем замещения / Г. Н. Александров, М.А. Шакиров //Электричество. – 2005. –№ 6. –С. 20–32.
Шакиров М. А. Расчет несимметричных режимов работы трансформаторов с учетом намагничивания стали. //Электричество. – 2006. –№ 6. –С. 21–33.
Elleuch M. Three phase, three limb transformer model for switching transient calculations. Part 1: Parameter definition and identification. / M. Elleuch, M. Poloujadoff // Acta Technica Csav. – 1988. – No. 1. – P. 100–117.
Бессонов Л. А. Электрические цепи со сталью / Л. А. Бессонов. –М. -Л. : ГЭИ, 1948. – 376 с.
Маляр В. С. Апроксимація характеристик намагнічування електротехнічних сталей сплайнами другого порядку. /В. С. Маляр, І. А. Добушовська //Вісник Національногоуніверситету «Львівськаполітехніка». Електроенергетичні та електромеханічні системи. –2010. –№ 671. –С. 67–71.
Тиховод С. М. Расчетиндуктивностей обмоток трансформатора, обусловленных магнитными потоками в воздухе. / С. М. Тиховод, Г. Н. Романиченко, И. О. Афанасьева // Веснік КНУ. Електромеханічні і енергозберігаючісистеми. – 2011. –№ 3. –С. 149–154.
Липман А. А. «Электрическая» и «магнитная» схемы электромагнитной цепи./ А. А. Липман // Электричество. – 1974. –№ 7. – С. 65–68.
Chua L. O. Computer Aided Analysis of Electronic Circuits: Algorithms and Computational Techniques / L. O. Chua, P. M. Lin. – Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1975. – 640 p.
Downloads
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2017 S. M. Tykhovod, I. V. Tokmakov
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Creative Commons Licensing Notifications in the Copyright Notices
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under aCreative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
