定制的电感器(磁化曲线)

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这个例子显示了一个比较线性和非线性电感器的行为。从基本的参数值,参数为线性和非线性表示。然后将这些参数用于Simscape™模型和模拟输出比较。

开放模式

modelName =“ee_custom_inductor”;open_system (modelName);

规范的参数

基本参数值作为后续计算的基础:

自由空间的渗透性, $\ \ mu_0美元rm {H / m} $$
相对渗透率的核心, $\ mu_r美元$
数量的绕组,
有效的磁芯的长度, $l_e美元,rm \ {m} $$
有效的磁芯截面积, $rm A_e美元\ {m ^ 2} $$
核心饱和度开始, $B_ {sat_{开始}},rm \ {T}$
核心完全饱和, $美元B_ {}, rm \ {T} $$

mu_0 =π* 4 e;mu_r = 3000;西北= 100;勒= 0.02;Ae = 1 e-05;B_sat_begin = 0.75;B_sat = 1.5;

计算磁通密度和磁场强度数据

地点:

磁通密度, $B, rm \ {T}$
磁场强度, $美元H, rm \ {A / m} $$

线性表示:

$美元$ B = \ mu_0 \ mu_r H$

非线性表示(包括系数):

$$ B = B_{坐在}\双曲正切(a.H)美元$

%使用线性表示找到H B_sat_begin相应的价值H_sat_begin = B_sat_begin / (mu_0 * mu_r);%重新排列非线性计算系数,表示一个= atanh (B_sat_begin / B_sat) / H_sat_begin;%的线性表示H_linear = (-500 - 500);B_linear = mu_0 * mu_r * H_linear;%的非线性表示H_nonlinear = 5 * H_sat_begin: H_sat_begin: 5 * H_sat_begin;B_nonlinear = B_sat *双曲正切(a * H_nonlinear);

显示磁通密度和磁场强度

线性和非线性表示可以覆盖。

如果~ (“h1_ee_custom_inductor”,“var”)| |…~ isgraphics (h1_ee_custom_inductor“图”)h1_ee_custom_inductor =图(“名字”,“ee_custom_inductor”);结束图(h1_ee_custom_inductor) clf (h1_ee_custom_inductor)情节(H_linear, B_linear, H_nonlinear B_nonlinear);网格(“上”);标题(的磁通密度、B与磁场强度H的);包含(的磁场强度H (A / m) ');ylabel (“磁通密度,B (T)”);传奇(" B = \ mu_0 \ mu_r H ',的磁化曲线,“位置”,“西北”)

计算磁通和电流数据

地点:

磁通, $\φ,rm \{白}$
目前, $我美元,rm \ {} $$

线性表示:

$$ L = \ mu_0 \ mu_r A_e N_w ^ 2 / l_e美元$

$\φ=我L / N_w美元$

非线性表示:

$\φ= B A_e美元$

%线性电感L_linear = mu_0 * mu_r * Ae * Nw ^ 2 /勒;%的线性表示I_linear = (-1.5 - 1.5);phi_linear = I_linear。* L_linear /西北;%的非线性表示I_nonlinear =勒。* H_nonlinear. /西北;phi_nonlinear = B_nonlinear。* Ae;

显示磁通和电流

线性和非线性表示可以覆盖。

如果~ (“h2_ee_custom_inductor”,“var”)| |…~ isgraphics (h2_ee_custom_inductor“图”)h2_ee_custom_inductor =图(“名字”,“ee_custom_inductor”);结束图(h2_ee_custom_inductor) clf (h2_ee_custom_inductor)情节(I_linear, phi_linear, I_nonlinear phi_nonlinear);网格(“上”);标题(的磁通\φ,与当前,我);包含(目前,我(A)”);ylabel (“磁通\φ(Wb)、“);xlim ([-0.2 - 0.2]);ylim ([2 e-5 e-5]);传奇(“我\φ= L / N_w”,“\φi曲线”,“位置”,“西北”);

在Simscape使用参数模型

现在可以用于Simscape参数计算模型。一次模拟,模型设置为创建一个Simscape记录变量,simlog_ee_custom_inductor。

sim (modelName);

结论

的状态变量表示磁通, $\φ美元$ 。目前,我和磁通, $\φ美元$ ,可以从Simscape日志获得变量,simlog_ee_custom_inductor,对于每个表示。覆盖的仿真结果表示允许直接比较。

如果~ (“h3_ee_custom_inductor”,“var”)| |…~ isgraphics (h3_ee_custom_inductor“图”)h3_ee_custom_inductor =图(“名字”,“ee_custom_inductor”);结束图(h3_ee_custom_inductor) clf (h3_ee_custom_inductor)图(…simlog_ee_custom_inductor.Inductor_linear_magnetic_flux.i.series.values,…simlog_ee_custom_inductor.Inductor_linear_magnetic_flux.phi.series.values,…simlog_ee_custom_inductor.Inductor_B_H_curve.i.series.values,…simlog_ee_custom_inductor.Inductor_B_H_curve.phi.series.values);网格(“上”);标题(的磁通\φ,与当前,我);包含(目前,我(A)”);ylabel (“磁通\φ(Wb)、“);xlim ([-0.2 - 0.2]);ylim ([2 e-5 e-5]);传奇(“线性(单电感)”,的磁化特性,“位置”,“西北”);