Model železnega jedra transformatorja za uporovno točkasto varjenje : doktorska disertacija

slovenian

doktorska dela

2012

Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko računalništvo in informatiko

Disertacija obravnava model železnega C jedra transformatorja za uporovno točkasto varjenje. Predstavljen je nov model C jedra, ki upošteva vplive vrtinčnih tokov na razporeditev magnetnega polja v jedru ter nelinearno magnetilno karakteristiko pločevine s histerezo. Model izhaja iz predpostavke,da se domensko strukturo magnetno usmerjene pločevine v jedru transformatorja lahko obravnava s klasičnim modelom pločevine, ki predvideva homogeno magnetno strukturo pločevine brez domen. Vpliv vrtinčnega toka na razporeditev magnetnega polja v pločevini smo upoštevali z navidezno razdelitvijo pločevine na tanke rezine, znotraj katerih je vpliv lastnega vrtinčnega toka rezine na razporeditev magnetnega polja v rezini tako majhen, da je upravičena predpostavka o homogenem magnetnem polju znotraj rezine. Za homogeno magnetno polje smo s pomočjo Amperovega in Faradayevega zakona za vsako rezino v pločevini dobili magnetno napetostno ravnotežno enačbo. V magnetni napetostni ravnotežni enačbi nastopa tudi nelinearna magnetilna karakteristika magnetnega materiala s histerezo, ki smo jo modelirali s skalarnim modelom histereze. Skupne izgube v jedru smo izračunali kot vsoto histereznih izgub in joulskih izgub zaradi vrtinčnih tokov v jedru. Preizkus je pokazal, da je zaradi upoštevanja vpliva vrtinčnih tokov v jedru transformatorja na razporeditev magnetnega polja v jedru razlika med izmerjenimi izgubami in z modelom izračunanimi izgubami tako majhna, da tako imenovanih presežnih izgub v jedru ni potrebno upoštevati. Razviti model železnega jedra transformatorja je enostavno vključiti v vezni model transformatorja. Model je uporaben za numerično analizo vodenja sistema za uporovno točkasto varjenje, ker pa so v modelu dimenzije jedra in pločevine ter električne in magnetne lastnosti pločevine podane parametrično, je model primeren tudi za optimizacijo dimenzij jedra transformatorja, debeline pločevine in izbiro materiala, iz katerega je narejena pločevina.

07.08.2023