Modellierung und Simulation von Transformatoren

Kap. 4 beschreibt, wie ein Transformator lediglich ein Spezialfall einer Reihe von magnetisch gekoppelten Wicklungen ist, die auf demselben Kern gewickelt sind, mit dem Ziel, die Übertragung von Energie von einer Wicklung zu den anderen zu maximieren. Da Transformatoren im Wesentlichen magnetisch gekoppelte Spulen sind, wird das mathematische Modell der gekoppelten Induktoren in Kap. 2 weiterhin verwendet. Der Unterschied zwischen einem Transformator und einer zufälligen Reihe von magnetisch gekoppelten Spulen besteht darin, dass ein Transformator eine elektrische Maschine ist, die ähnliche Spezifikationen wie jede andere Maschine wie ein Motor oder Generator hat. Beispielsweise wird ein Transformator eine maximale Nennleistung und maximale Nennspannungen haben, die jeweils auf jede Wicklung angewendet werden können. Das Kapitel wird beschreiben, wie mit diesen Spezifikationen eine äquivalente Schaltung formuliert und die Parameter dieser äquivalenten Schaltung geschätzt werden können. Mit dieser äquivalenten Schaltung werden wir die Werte der Induktanzen extrahieren, die notwendig sind, um das Simulationsmodell der gekoppelten Induktoren zu verwenden. Wir werden mehrere Simulationen durchführen, um die Arbeitsweise des Transformators zu verstehen. Simulationen werden den magnetisierenden Strom und die anderen Komponenten im Leerlaufstrom des Transformators untersuchen. Simulationen werden auch die Auswirkung des Wicklungsverhältnisses auf die Transformation von Spannungen und Strömen durch die Simulation von Step-up- und Step-down-Transformatoren untersuchen.