Гіраторно-конденсаторний метод моделювання електромагнітних процесів на основі магнітоелектричних схем заміщення

Автор(и)

  • О.Р. Подус Національний університет «Запорізька політехніка», Україна
  • Д.Г Паталах Національний університет «Запорізька політехніка», Україна
  • C. М. Тиховод Національний університет «Запорізька політехніка», Україна

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6761-2020-4-1

Ключові слова:

перехідний процес, трансформатори, магнітоелектричні схеми заміщення, числові методи, схемна модель, магнітні конденсатори, гіратори

Анотація

Мета роботи. Розробка магнітоелектричних схем заміщення, що використовують гіраторно-конденсаторні моделі

Методи дослідження. Числові методи розв’язку диференціальних рівнянь стану, математичний апарат матричної алгебри, комп'ютерне програмування та методи теорії електричних кіл.

Отримані результати. В результаті модифікації відомого методу розрахунку перехідних електро-магнітних процесів на основі магнітоелектричних схем заміщення, розроблений метод, який використовує гіраторно-конденсаторні моделі. На підставі розробленого методу складена комп'ютерна програма для розрахунку перехідного процесу в однофазному трансформаторі, яка показала адекватність методу. Модифікований універсальний програмний комплекс моделювання магнітоелектричних схем заміщення Colo. Показаний приклад застосування модифікованого програмного комплексу Colo для розрахунку перехідного процесу в трифазному трансформаторі. Даний приклад показав кращу наочність при складанні магнітоелектричних схем заміщення, а також скорочення часу комп'ютерного моделювання.

Наукова новизна. Виконано подальший розвиток методів розрахунку електромагнітних процесів на основі нелінійних магнітоелектричних схем заміщення. Модифікована математична модель, яка положенная в основу універсального програмного комплексу Colo шляхом введення нового елемента - гіратора, чим досягнута системність застосування гіраторно-конденсаторного методу магнітоелектричних схем заміщення.

Практична цінність. Запропонована модифікація універсального програмного комплексу Colo дозволяє скоротити час розробки моделі, підготовки вихідних даних і скоротити процесорний час моделювання складних нелінійних електромагнітних пристроїв.

Біографії авторів

О.Р. Подус, Національний університет «Запорізька політехніка»

Студент Національного університету «Запорізька політехніка», Запоріжжя

Д.Г Паталах, Національний університет «Запорізька політехніка»

Аспірант Національного університету «Запорізька політехніка», Запоріжжя

C. М. Тиховод, Національний університет «Запорізька політехніка»

д-р техн. наук, доцент, завідувач кафедри теоретичної та загальної електротехніки Запорізького національного технічного університету, Запоріжжя

Посилання

Tikhovod, S.M. (2014). Modifikatsiya magni-toelektriches-kikh skhem zamescheniya elektromag-nitnykh ustrojstv dlya analiza perekhodnykh protsessov. Elektrichestvo. No 2, 53-60. http://elibrary.ru/item.asp?id=2109467

Tikhovod, S.M. (2017). Modelyuvannya perekhdnikh elektro-magntnikh protsesv v trans-formatorakh na osnov magntoelektrichnikh skhem zamschennya: pdruchnik. Zaporzhzhya: ZNTU, 94.

Chakhmakhsazyan, E.A., Barmakov, Yu.N., Golden-berg, A.E. (1974). Mashinnyj analiz integral-nykh skhem. voprosy teorii i programmirovaniya. Mos-cow: Sovetskoe radio, 272.

Chua, L.O. Pen-Min. (1980). Mashinnyj analiz el-ektronnykh skhem: algoritmy i vychislitelnye meto-dy. Moscow, Energiya, 640.

Bakhvalov, N. S., Zhidkov, G. M., Kobelkov, N. P., (2020). Chislennye metody. 9-e izd., elektron, Mos-kva : laboratoriya znanij, 636.

Bansal, R.K. (2018). Fundamentals of numerical methods. Oxford: alpha science international ltd, 574

Tikhovod, S.M. (2008). Sistema kompyuternogo modeli-rovaniya dinamicheskikh protsessov v nelinejnykh magnitoelektricheskikh tsepyakh. Tekhnchna elektrodinamka, No 3, 16-23.

Shakirov, M.A. (2003). Magnitoelektricheskie skhemy zamescheniya katushek induktivnosti i transforma-torov. Elektrichestvo, No 11, 34-45.

Shakirov, M.A. (2005). Analiz neravnomernosti raspre-deleniya magnitnykh nagruzok i poter v trans-formatorakh na osnove magnitoelektricheskikh skhem zamescheniya. Elektrichestvo, No 11, 15-27.

Guadalupe G Gonzalez and Mehrdad Ehsani «Pow-er-Invariant Magnetic System Modeling». Interna-tional Journal of Magnetics and Electromagnetism , 2018. 4 (1). DOI: 10.35840/2631-5068/6512. ISSN 2631-5068

Mathieu Lambert; Jean Mahseredjian; Manuel Martı´nez-Duró; Frédéric Siroi. (2015). «Magnetic Circuits Within Electric Circuits: Critical Review of Existing Methods and New Mutator Implementa-tions». IEEE Transactions on Power Delivery . 30 (6): 2427–2434. DOI : 10.1109 / TPWRD.2015.2391231

Maksvell, D.K. (1968). Stati i rechi. Moscow. Nauka, 312.

Tikhovod, S.M., Tokmakov, I. (2013). Modeliro-vanie perekhodnykh protsessov v elektromagnitnykh ustrojstvakh na osno-ve magnitoelektricheskikh skhem zamescheniya s magnitnymi kondensatorami. Elektrotekhnka ta elektroenergeti-ka, No 1, 5-12.

rezhim dostupu: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/etee_2013_1_3.pdf

B.D.H. Tellegen. (1948). The gyrator a new electric network element. Philips Res.Rep. No 3, 81-101.

Tikhovod, S.M., Romanichenko, G.N., Afanaseva, I.O. Raschet induktivnostej obmotok transformato-ra, obuslovlennykh magnitnymi potokami v vozdu-khe. Elektromekhanchn energozbergayuch sistemi. No 3. 149-154.

Anufriev, I. E., Smirnov, A. B., Smirnova, E. N. (2005). Matlab 7. SPb.: bkhv-Peterburg, 1104 s.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-30

Як цитувати

Подус, О., Паталах, Д., & Тиховод C. М. (2020). Гіраторно-конденсаторний метод моделювання електромагнітних процесів на основі магнітоелектричних схем заміщення. Електротехніка та електроенергетика, (4), 8–17. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2020-4-1