چکیده

     این مقاله شواهدی تجربی از اعتبارسنجی مدل پیوندی ترانسفورماتور القایی نشت ارائه می کند. نشان داده شده که این رویکرد پیوندی نتایج مشابهی را روش ماتریس پذیرش نامحدود BCTRAN دارد. یک مدل ترانسفورماتور صحیح سه مرحله ای ارائه شده است. نقطۀ اتصال میان نشت و اندوکتانس مغناطیسی به درستی شناسایی شده است، که این مدل جدید را با ارائه پیوستگی فیزیکی نسبت به BCTRAN و مدل های ترکیبی برتری می دهد. علاوه بر این، تأیید تجربی یک روش برای محاسبۀ اندوکتانس های اتصال کوتاه ارائه شد. توضیحات جدید تقسیم شار نشت و همبستگی ریاضیاتی میان  T و مدل های معادل نیز ارائه شده است.

مقدمه

     دقیق ترین مدل های ترانسفورماتور برای ناپایداری های الکترومغناطیسی دارای فرکانس پایین (زیر سیم پیچ اولین شدت فرکانس، معمولاً چند کیلوهرتز ([1]، بخش 1)) مبنایی فیزیکی دارند. در این مدل ها، شار مغناطیسی به داخل مسیرهای از پیش تعریف‌شده‌ای به نام تیوب های شار محدود می شود. این مدل ها را توپولوژیکی می گویند، زیرا هر عنصر این مدل بخشی از مقاومت مغناطیسی را در مسیر فیزیکی میدان مغناطیسی نشان می دهد. این مدل ها به جای مدل های میدان برداری در برنامه های نوع ناپایداری های الکترومغناطیسی کاربرد دارند، زیرا هزینه های محاسباتی موجود در شبیه سازی های FEM به سه دلیل بازدارنده هستند: 1) ماهیت ناپایدار این پدیده، که برای هر مرحلۀ زمانی به یک راه حل میدانی نیاز دارد؛ 2) غیرخطی بودن هسته های ترانسفورماتور؛ و 3) نیاز به مدل بندی نه فقط یک ترانسفورماتور بلکه چند عدد از آنها (با توجه به تنظیمات سیستم مورد بررسی).

     با وجودی که مدل های اخیر که در آثار پیشین ارائه شده اند، توپولوژیکی هستند و مبنایی فیزیکی دارند، اما می توان دید که برای تنظیمات یک ترانسفورماتور مشخص، مدل های توپولوژیکی بسیار متفاوتی وجود دارد. برای مثال، برای ترانسفورماتور هسته ای سه پایه سه فاز (با دو یا سه سیم پیچ)، فهرست کوتاهی از مدل ها در ]2 شکل 5-5[، ]3 شکل 4-18[، ]4 شکل 3[، ]5 شکل 2-15[، ]6 شکل 2[، ]6 شکل 6 (ب)[ و ]8 شکل 3[ ارائه شده است. اگر مبنای این مدل ها فیزیکی باشد، چرا مدل های توپولوژیکی بسیار متفاوتی برای نوع مشابه ترانسفورماتور وجود دارد؟ پاسخ این است: به خاطر شار نشت.

-این مقاله در نشریه آی تریپل ای منتشر شده و ترجمه آن با عنوان شار نشت ترانسفورماتور در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:

Transformer Leakage Flux Models for Electromagnetic Transients: Critical Review and Validation of a New Model