Yıldırım Dalgalanma Jeneratörü Deşarj Devresinin Analizi

Simülasyonun çalışma prensibine göre dalgalanma jeneratörü Elektromanyetik uyumluluk testlerinde kullanılan ve yıldırım dalgalanma jeneratörü Mevcut standartlarda yaygın olarak kullanılan 8/20 μs ve 10/700 μs test dalga formlarıyla birleştirilmiş test, farklı dalga formlarını simüle etmek için deşarj devresinin bileşimi ve bileşen parametrelerini içerir. dalgalanma jeneratörü ikinci dereceden diferansiyel denklemler ve MATLAB simülasyonu yoluyla elde edilebilir. Bu bulgular, dalgalanma testlerinde karşılaşılan sorunlara analitik yöntemler ve çözümler sunmaktadır.

Son araştırmalar göstermiştir ki dalgalanma darbesi Bilgisayarları ve osiloskopları birleştiren gözlem cihazları, dalgalanma parametrelerini dijital biçimde kaydedebilir. Bilgisayar simülasyon yazılımı ve doğrusal olmayan veri uydurma yöntemleri kullanılarak sayısal bilgiler karşılık gelen simüle edilmiş verilere dönüştürülebilir. Dalgalanma dalga formları. Test personeli, güç sistemi anahtarları veya yıldırım darbeleri tarafından üretilen aşırı gerilim darbelerini simüle etmeyi amaçlayan, kapasitör yükleme ve boşaltma prensibine dayalı dalgalanma jeneratörleri tasarlar. Test süreci sırasında deşarj devresinin bileşimini ve yapısını anlamak, yalnızca test sürecinin daha iyi kontrol edilmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda test sırasında karşılaşılan sorunların doğru şekilde değerlendirilmesine ve derinlemesine analiz edilmesine de olanak tanır.

1. Simüle Edilmiş Dalgalanma üreteci Dalga Formunun Tanımı

Öncelikle simülasyonu tanımlayalım. dalgalanma jeneratörü dalga biçimi. Bir yıldırım darbesi dalga formunun üstel yükseliş ve düşüşüne yaklaşan tek darbe özelliklerine dayanarak Bruce Godle, yıldırım akımı dalga biçiminin çift üstel fonksiyonunu özetledi.
i（t）=I0k（e-at-e-βt）， （ 1 ）
Formül (1)'de Io, mevcut darbenin miktarıdır, KA; α dalgalardan önceki zayıflamadır
Katsayı; β dalga kuyruğu zayıflama katsayısıdır; K dalga biçimi düzeltme katsayısıdır.

Benzer şekilde gerilim darbe dalga formları da temsil edilebilir.
u（t）=U0A（et/τ1-et/τ2）， （ 2 ）
Formül (2)'de U0, gerilim darbe miktarı değeri KV'dir; A düzeltme katsayısıdır;
Τ1 yarım tepe zaman sabitidir; τ2 ilerleme süresi sabitidir. Formül (1) ve formül (2)'nin işlenmesi elde edilebilir.

ben t)/u (t) = k (E-AT-E-βt). (3)
Formül (3)'e birim tepe akım/gerilim fonksiyon denklemi denir. 8/20 μs 10/700 μS testinin dalga şekline karşılık gelen katsayı değeri.

2. 8/20 μS darbe akımı jeneratörü Deşarj devresi Matematiksel analiz

2.1 Akım Darbe Dalgası Mikro Bölme Denklemi ve Çözümü

Daha sonra 8/20 μS darbe akımı jeneratörü deşarj devresinin matematiksel analizini analiz ettik. Öncelikle mevcut darbe dalgasının diferansiyel denklemini ve çözümünü ele alıyoruz. Darbe akımı jeneratörü deşarj devresinin eşdeğeri Şekil 1'de gösterilmektedir. Gerçek devrenin geometrik boyutu, çalışma sinyalinin dalga boyundan çok daha küçük olduğunda buna toplam parametreli devrelerin toplamı diyoruz. Bağımsız bir güç kaynağı ve direnç elemanı ile dinamik bileşenlerden oluşan dinamik devrenin devre denklemi bir dizi diferansiyel denklemdir. Kapasitans, endüktans, akımın voltajı ve geçişi ile ilgilidir.

C -Ana elektrik konteyneri; R-devre empedansı ve dalga direnci; L-devre dağıtım endüktans değeri ve dalga direnci.

Kirhoff yasası sayesinde devre arasındaki ilişkiyi listeleyip devrenin diferansiyel denklemini dönüştürebilir ve ardından sistemin serbest tepki denklemini çözebiliriz. Kapasitör değeri C × [P1P2 (P1-P2)]'den normalize edilmiş bir K parametresi olarak hesaplandığından, karşılık gelen genlik değerini elde etmek için darbe akımı elde edilecekse, kapasitör şarj voltajı darbe akımı değerine eşit olmalıdır. . Ancak bu, şarj kapasitörlerinin direnç seviyesini artıracak ve kapasitansın eskimesini hızlandıracaktır. Bu sorunu çözmek için pratik uygulamalarda paralel kapasitörler aracılığıyla şarj kapasitör kapasitesini uygun şekilde artırabilir ve şarj voltajı genliğini azaltabiliriz. Ek olarak, farklı dalga darbe dalgalarının deşarj devresi kompozisyonunu ve bileşen parametrelerini elde etmek ve darbe dalga formlarının kombinasyonuyla elde edilen standart gereksinimleri karşılamak için Simulink bileşeni aracılığıyla simülasyon yapabiliriz. Ancak şunu da belirtelim ki bu modeller ideal bir ortamda kurulur ve gerçek devre tasarımında dağıtılan parametrelerin yanı sıra devre üzerindeki empedans kaybı, kapasitans ve indüktörler gibi bileşenlerin dağılım parametrelerini de dikkate almamız gerekir. PEARSON bobini üzerinde. Farklı bileşen parametre değerlerine ince ayar yaparak nispeten standart bir dalga biçimine ulaşabiliriz.

3. Yıldırım dalgalanma jeneratörünün uygulanması:

Dalgalanma testinde swarming nabız gözlemcisinin uygulanması çok önemlidir. Dalgalanma darbesi gözlemcisi, bilgisayar ve osiloskopun işbirliğiyle kaynaşma parametrelerini dijital biçimde kaydedebilir. Dijital bilgilerin doğrusal olmayan şekilde yerleştirilmesi yoluyla bu dijital bilgiler, karşılık gelen simülasyon dalgalarına dönüştürülebilir. Test personeli, dalgalanma jeneratörünü kapasitör şarj ve deşarj prensibine göre tasarlayabilir, güç sistemi anahtarını simüle edebilir veya geçici olaylar tarafından oluşturulan yıldırım çarpması geçici olaylarını simüle edebilir. Dalgalanan nabız gözlemlerinin uygulanmasıyla, test personeli yalnızca test sürecini daha iyi kavramakla kalmaz, aynı zamanda testteki sorunları doğru bir şekilde yargılayabilir ve derinlemesine analiz edebilir.

Sonuç:

(1) Devrenin bileşen özelliklerine göre (kapasitif voltaj, endüktans akımı, vb.), devre ilişkisini listelemek, devrenin diferansiyel denklemini dönüştürmek ve sistemin serbest yanıt denklemini çözmek için Cirhoff yasası kullanılır.
(2) Kapasitans değeri, karşılık gelen genlik değerine sahip darbe akımını elde etmek amacıyla kapasitör değeri tarafından normalleştirilmiş bir K parametresi olarak hesaplandığından, kapasitör şarj voltajı darbe akımı değerine eşit olmalıdır. Bu, şarj kapasitörünün direnç seviyesini artıracak ve kapasitansın eskimesini hızlandıracaktır. Pratik uygulamalarda, U0C [P1P2/(P1-P2)] sabit bir değer olduğundan, paralel kapasitörler aracılığıyla şarj kapasitör kapasitesini uygun şekilde artırabilir ve şarj voltajı genliğini azaltabilir.
(3) Simulink bileşeninin simülasyonu yoluyla, farklı dalga darbe dalgalarının deşarj devresi bileşimi ve bileşen parametreleri elde edilir. Kombinasyonla elde edilen darbe dalga biçimi standart gereksinimleri karşılar. Ancak bu ideal bir ortamda kurulmuş bir modeldir. Gerçek devre tasarımında, devre üzerindeki empedans kaybı, kapasitans ve indüktörler gibi dağıtım parametrelerinin, devre voltajının işaretlerinin dağıtılmış parametrelerinin ve devre akımının dikkate alınması gerekir. Pearson Pearson Bobin üzerindeki dağıtılmış parametreler, nispeten standart bir dalga biçimi elde etmek için farklı bileşenlerin değerlerine hafifçe ayarlanmalıdır.
(4) Elektromanyetik uyumluluk testi ve yıldırım dalgalanma jeneratörü testinde simüle edilmiş dalga dalgalanmalarının çalışma prensibinin araştırılması ve mevcut standartlarda genel olarak gerçekleştirilen 8/20 μs ve 10/700 μs test dalga formlarıyla birleştirilmesiyle, ikinci - mertebeden diferansiyel denklem ikinci mertebeden geçirilebilir. Farklı dalga şekli simülasyonu dalgalanma jeneratörü deşarj devrelerinin kompozisyonunu ve bileşen parametrelerini elde etmek için Çözüm ve Matlab hesaplama simülasyonu. Aynı zamanda, test sürecini daha iyi kavrayabilen ve testte karşılaşılan sorunları doğru bir şekilde analiz edip çözebilen, gözlemlemek ve kaydetmek için dalga darbesi gözlemlerinin kullanımı kullanılabilir. Bu yöntem ve teknolojilerin uygulanması, elektromanyetik uyumluluk testleri ve yıldırım darbe testlerindeki sorunlara etkili analiz yöntemleri ve çözümler sağlayacaktır.

Etiketler:SG61000-5