شبیه سازی سلف با هیسترزیس matlab

این مثال مقایسه‌ای از رفتار سلف غیرخطی برای پارامتردهی‌های مختلف را نشان می‌دهد. با شروع از مقادیر پارامترهای پایه، پارامترهای نمایش خطی و غیرخطی استخراج می‌شوند. این پارامترها سپس در یک مدل Simscape™ استفاده شده و خروجی‌های شبیه‌سازی با هم مقایسه می‌شوند.

تعریف پارامترها

مقادیر پایه‌ای که برای محاسبات بعدی استفاده می‌شوند:

• تراوایی خلأ: $mu_0$ (H/m)
• تراوایی نسبی هسته: $mu_r$
• تعداد دور سیم‌پیچ: $N_w$
• طول مؤثر هسته مغناطیسی: $l_e$ (m)
• مساحت مؤثر مقطع عرضی هسته: $A_e$ (m²)
• آغاز اشباع هسته: $B_{sat_{begin}}$ (T)
• اشباع کامل هسته: $B_{sat}$ (T)

محاسبه چگالی شار مغناطیسی و شدت میدان مغناطیسی

• چگالی شار مغناطیسی: $B$ (T)
• شدت میدان مغناطیسی: $H$ (A/m)

نمایش خطی:

B=μ0μrHB = mu_0 mu_r H

نمایش غیرخطی (با ضریب aa):

B=Bsattanh⁡(aH)B = B_{sat} tanh(aH)

می‌توان هر دو نمایش را روی یک نمودار قرار داد.

محاسبه شار مغناطیسی و جریان

• شار مغناطیسی: $phi$ (Wb)
• جریان: $I$ (A)

نمایش خطی:

L=μ0μrAeNw2leL = frac{mu_0 mu_r A_e N_w^2}{l_e} ϕ=ILNwphi = frac{IL}{N_w}

نمایش غیرخطی:

I=HleNwI = frac{Hl_e}{N_w} ϕ=BAephi = BA_e

نمودار شار مغناطیسی در برابر جریان را می‌توان برای نمایش خطی و غیرخطی همزمان ترسیم کرد.

استفاده از پارامترها در مدل Simscape

پارامترهای محاسبه‌شده اکنون می‌توانند در مدل Simscape استفاده شوند. پس از اجرای شبیه‌سازی، مدل طوری تنظیم شده که متغیر Simscape Logging با نام simlog را ایجاد کند.

نتیجه‌گیری

متغیر حالت برای تمام نمایش‌ها شار مغناطیسی ($phi$) است. جریان ($I$) و شار مغناطیسی ($phi$) از متغیر simlog برای هر نوع نمایش قابل استخراج هستند. با ترسیم نتایج شبیه‌سازی روی یکدیگر، امکان مقایسه مستقیم میان مدل‌های خطی و غیرخطی فراهم می‌شود.