دانلود مقاله ترجمه شده مدل سازی شار نشت ترانسفورماتورهای چند سیم پیچ (IEEE 2017) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

مدل سازی شار نشت ترانسفورماتورهای چند سیم پیچ برای شبیه سازی های سطح سیستم

Leakage Flux Modeling of Multi-Winding Transformers for System-Level Simulations

چکیده

مقدمه

مدل سازی

اعتبارسنجی با آزمایش مدار اتصال کوتاه

اعتبارسنجی با سیستم الکترونیک نیرو

نتیجه گیری

چکیده

در ترانسفورماتورهای چند سیم پیچی، هندسه های مختلفی از سیم پیچ های تکی به مسیرهای شار نشتی نامتعادل منجر می شود. این عدم تعادل بر رفتار مبدل های الکترونیک نیرو اثر می گذارد، که در آن مبدل ها این ترانسفورماتورها به کار می روند. این اثر رویکردی را برای مدل سازی مسیر شار نشتی ترانسفورماتور همراه با ساختار چند سیم پیچی مکرر با استفاده از مدار مغناطیسی نفوذپذیری ارائه می کند. این مدل از عناصر بزرگ تشکیل شده است، در شبیه سازی سیستم-سطح مربوط به مدارهای الکتریکی می تواند یکپارچه باشد و در شبیه سازی حوزه زمانی به دقت خوبی دست پیدا می کند. با توجه به مزایای ساختار تکراری، این مدل به تعداد بسیار محدودی از پارامترهای نیاز دارد، می توانند به راحتی از اطلاعات هندسی و تنها با آزمایشات کمی به دست آیند. درستی این مدل از نظر تجربی در ترانسفورماتور چند سیم‌پیچی متصل به دستگاه های الکترونیکی ثابت شده است.

نتیجه گیری

این مقاله با استفاده از نفوذ-ظرفیت و بر اساس مدار، مدل سازی ترانسفورماتور چند سیم پیچی را نشان می-دهد. این مدل پیشنهادی در زمان یکپارچگی با شبیه سازی سیستم-سطح و ترکیب با مبدل های نیرو، پتانسیل تولید مجدد مسائل مداری مربوط به عدم تعادل در کوپلینگ شار نشتی را دارد. با استفاده از اطلاعات مربوط به هندسه تکراری و متقارن، فرایند تشخیص پارامتر مربوط به مسیر شار نشتی می تواند با آزمایشات تجربی زیادی انجام شود. نتایج حاصل از این مدل پیشنهادی مطابقت خوب با آزمایش سخت افزار را تحت طرح های زیاد مدار اتصال کوتاه و ترکیب با مبدل های الکترونیکی نیرو نشان می دهد. با این مدل پیشنهادی، اثرات ناشی از مسیر شار نشتی نامتعادل می تواند به طور بالقوه در فاز طراحی مبدل های نیرو مشخص شود. آثار آینده باید در مسیر گسترش این رویکرد تا ترانسفورماتورهای سه فاز و تغییر فازی با تنظیمات مختلف سیم پیچی قدم بردارند، همچنین اعتبار این مدل از طریق موارد ناپایدارتر تأیید خواهد شد، مثلاً هنگام آغاز سیستم های مبدل نیرو.

Abstract

In multiwinding transformers, different geometry of the individual windings leads to unbalanced leakage flux paths. The unbalance affects the behavior of the power electronic converters, where these transformers are used. This paper proposes an approach to model the leakage flux path of transformer with repetitive multiwinding structure using permeance magnetic circuit. The model is composed of lumped components, it can be seamlessly integrated into system-level simulation of power electronic circuits and achieve good accuracy in time-domain simulation. Taking advantage of the repetitive structure, the model requires very limited number of parameters, which can be easily obtained from the geometry information together with only a few experimental tests. The fidelity of the model is experimentally confirmed on a multiwinding transformer prototype connected to power electronic devices.

V- CONCLUSION

This paper has demonstrated the modelling of multi-winding transformer using permeance-capacitance based magnetic circuit. The proposed model has the potential to reproduce circuit issues related to the unbalance in leakage flux coupling when integrated into system-level simulation combined with power converters. Via making use of information about the repetitive and symmetrical geometry, the parameter identification process of the leakage flux path can be done from only a few experimental tests. The result from the proposed model shows good match to the hardware test, under a plenty of short-circuit schemes and in operation combined with power electronic converters. With the proposed model, effects that arise from the unbalanced leakage flux path could potentially identified during the design phase of the power converters. Future work will be invested in extending this approach to 3-phase phaseshifted transformers with different winding configurations, also fidelity of the model will be further verified via more transient cases e.g. during start-up of the power converter systems.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدل سازی شار نشت ترانسفورماتورهای چند سیم پیچ برای شبیه سازی های سطح سیستم

Leakage Flux Modeling of Multi-Winding Transformers for System-Level Simulations