Theo nguyên lý làm việc của mô phỏng máy phát điện đột biến được sử dụng trong các thử nghiệm tương thích điện từ và máy phát sét thử nghiệm, kết hợp với các dạng sóng thử nghiệm 8/20 μs và 10/700 μs thường được sử dụng trong các tiêu chuẩn hiện hành, thành phần và các thông số thành phần của mạch phóng điện để mô phỏng các dạng sóng khác nhau của máy phát điện đột biến có thể thu được thông qua các phương trình vi phân bậc hai và mô phỏng MATLAB. Những phát hiện này cung cấp các phương pháp phân tích và giải pháp cho các vấn đề gặp phải trong các thử nghiệm đột biến.
Surge Generator SG61000-5
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng xung đột biến thiết bị quan sát, kết hợp máy tính và máy hiện sóng, có thể ghi lại các thông số đột biến ở dạng kỹ thuật số. Bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng máy tính và phương pháp khớp dữ liệu phi tuyến, thông tin số có thể được chuyển đổi thành mô phỏng tương ứng. dạng sóng đột biến. Nhân viên thử nghiệm thiết kế máy phát xung điện dựa trên nguyên lý nạp, xả tụ điện nhằm mô phỏng các xung quá điện áp được tạo ra bởi các thiết bị chuyển mạch hệ thống điện hoặc xung sét. Hiểu được thành phần và cấu trúc của mạch phóng điện trong quá trình thử nghiệm không chỉ giúp kiểm soát quá trình thử nghiệm tốt hơn mà còn cho phép phán đoán chính xác và phân tích chuyên sâu các vấn đề gặp phải trong quá trình thử nghiệm.
Đầu tiên, chúng ta hãy xác định mô phỏng máy phát điện đột biến dạng sóng. Dựa trên các đặc điểm xung đơn gần đúng với sự tăng giảm theo cấp số nhân của dạng sóng xung sét, Bruce Godle đã tóm tắt hàm số mũ kép của dạng sóng dòng sét.
i（t）=I0k（e-at-e-βt）, （ 1 )
Trong công thức (1), Io được tính bằng xung hiện tại, KA; α là độ suy giảm trước sóng
Hệ số; β là hệ số suy giảm đuôi sóng; K là hệ số hiệu chỉnh dạng sóng.
Tương tự, dạng sóng xung điện áp có thể được biểu diễn
u(t)=U0A（et/τ1-et/τ2）, （ 2 )
Trong công thức (2), U0 là giá trị xung điện áp, KV; A là hệ số hiệu chỉnh;
Τ1 là hằng số thời gian nửa đỉnh; τ2 là hằng số thời gian đầu. Có thể thu được cách xử lý công thức (1) và công thức (2).
I t)/u(t) = k(E-AT-E-βt). (3)
Công thức (3) được gọi là phương trình hàm điện áp/dòng điện đỉnh đơn vị. 8/20 μs Giá trị hệ số tương ứng với dạng sóng của phép thử 10/700 μS.
Tiếp theo, chúng tôi đã phân tích phân tích toán học của mạch phóng điện máy phát dòng điện tác động 8/20 μS. Đầu tiên, chúng ta xem xét phương trình vi phân của sóng xung hiện tại và nghiệm của nó. Tương đương với mạch phóng điện của máy phát dòng điện tác động được hiển thị trong Hình 1. Khi kích thước hình học của mạch thực tế nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của tín hiệu làm việc, chúng tôi gọi nó là tập hợp các mạch tham số tổng. Mạch động bao gồm một phần tử cung cấp điện và điện trở độc lập và các thành phần động, phương trình mạch của nó là một tập hợp các phương trình vi phân. Điện dung, độ tự cảm có liên quan đến điện áp và dòng điện đi qua.
Hình 1 Nguyên lý tương đương mạch phóng điện của máy phát dòng điện tác động
C - Thùng điện chính; Trở kháng mạch R và khả năng cản sóng; L -giá trị điện cảm phân phối mạch và khả năng chống sóng.
Thông qua định luật Kirhoff, chúng ta có thể liệt kê mối quan hệ giữa mạch điện và chuyển đổi phương trình vi phân của mạch điện, sau đó giải phương trình phản ứng tự do của hệ thống. Do giá trị tụ được tính từ C × [P1P2 (P1-P2)] là tham số K chuẩn hóa nên nếu muốn thu được dòng xung để thu được giá trị biên độ tương ứng thì điện áp nạp của tụ phải bằng giá trị dòng xung . Tuy nhiên, điều này sẽ làm tăng mức điện trở của tụ sạc và đẩy nhanh quá trình lão hóa của điện dung. Để giải quyết vấn đề này, trong ứng dụng thực tế, chúng ta có thể tăng dung lượng tụ sạc một cách hợp lý thông qua các tụ điện song song và giảm biên độ điện áp sạc. Ngoài ra, chúng ta có thể mô phỏng thông qua thành phần Simulink để thu được thành phần mạch phóng điện và các thông số thành phần của các sóng xung sóng khác nhau, đồng thời đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn thu được từ việc kết hợp các dạng sóng xung. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các mô hình này được thiết lập trong môi trường lý tưởng, và trong thiết kế mạch thực tế, chúng ta cũng cần xét đến các tham số phân bố của các thành phần như tổn hao trở kháng, điện dung và cuộn cảm trên mạch, cũng như các tham số phân bố trên cuộn dây PEARSON. Bằng cách tinh chỉnh các giá trị tham số thành phần khác nhau, chúng ta có thể đạt được dạng sóng tương đối chuẩn.
Trong thử nghiệm đột biến, việc ứng dụng thiết bị quan sát xung là rất quan trọng. Người quan sát xung đột biến có thể ghi lại các thông số tràn ở dạng kỹ thuật số thông qua sự hợp tác của máy tính và máy hiện sóng. Thông qua việc điều chỉnh thông tin số phi tuyến tính, những thông tin số này có thể được chuyển đổi thành các sóng mô phỏng tương ứng. Người kiểm tra có thể thiết kế máy phát xung theo nguyên lý nạp và xả tụ điện, mô phỏng công tắc hệ thống điện hoặc các quá trình chuyển tiếp do sét đánh tạo ra bởi các quá độ. Thông qua việc áp dụng quan sát xung đột biến, người kiểm tra không chỉ có thể nắm bắt tốt hơn quá trình kiểm tra mà còn có thể đánh giá chính xác và phân tích chuyên sâu các vấn đề trong bài kiểm tra.
(1) Theo đặc tính thành phần của mạch (điện áp điện dung, dòng điện cảm, v.v.), định luật Cirhoff được sử dụng để liệt kê mối quan hệ mạch điện, chuyển đổi phương trình vi phân của mạch và giải phương trình đáp ứng tự do của hệ thống.
(2) Vì giá trị điện dung được tính là tham số chuẩn hóa K bởi giá trị tụ là để thu được dòng xung có giá trị biên độ tương ứng nên điện áp nạp của tụ phải bằng giá trị dòng xung. Điều này sẽ làm tăng mức điện trở của tụ sạc và đẩy nhanh quá trình lão hóa của điện dung. Trong các ứng dụng thực tế, do U0C [P1P2/(P1-P2)] là một giá trị cố định nên nó có thể tăng công suất tụ điện sạc một cách thích hợp thông qua các tụ điện song song và giảm biên độ điện áp sạc.
(3) Thông qua mô phỏng thành phần Simulink, thu được thành phần mạch phóng điện và các thông số thành phần của các sóng xung sóng khác nhau. Dạng sóng xung thu được từ sự kết hợp đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn. Tuy nhiên, đây là mô hình được thiết lập trong môi trường lý tưởng. Trong thiết kế mạch thực tế cần xét đến các tham số phân bố như suy hao trở kháng, điện dung và cuộn cảm trên mạch, các tham số phân bố dấu hiệu điện áp của điện áp mạch và dòng điện Pearson Pearson. Các tham số phân bố trên cuộn dây có thể được điều chỉnh một chút theo các giá trị của thành phần khác nhau để đạt được dạng sóng tương đối chuẩn.
(4) Thông qua việc tìm hiểu nguyên lý làm việc của các xung sóng mô phỏng trong thử nghiệm tương thích điện từ và thử nghiệm bộ tạo xung sét, đồng thời kết hợp với các dạng sóng thử nghiệm 8/20 μs và 10/700 μs thường được thực hiện trong các tiêu chuẩn hiện hành, thứ hai - phương trình vi phân bậc có thể được truyền qua bậc hai. Giải pháp và mô phỏng tính toán Matlab để thu được các thông số thành phần và thành phần của các mạch phóng điện máy phát xung mô phỏng dạng sóng khác nhau. Đồng thời, có thể sử dụng quan sát xung sóng để quan sát và ghi lại, từ đó có thể nắm bắt tốt hơn quá trình kiểm tra và phân tích, giải quyết chính xác các vấn đề gặp phải trong kiểm tra. Việc áp dụng các phương pháp, công nghệ này sẽ cung cấp các phương pháp phân tích và giải pháp hiệu quả cho các vấn đề trong các thử nghiệm tương thích điện từ và thử nghiệm tác động của sét.
Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *
中文简体
English
Русский
Español
Português
Türkçe
العربية
Deutsch
Polski
Italiano
Français
한국어
ไทย
Tiếng Việt
日本語
