Koppelfaktoren bei Übertragern

15/01/2011 - 23:51 von Roland Damm | Report spam
Moin,

habe mich letzte Zeit etwas mit der Simulation von Trafos/Übertragern in
LTSpice befasst.

Zunàchst mal scheint LTSpice etwas zickig zu sein, wenn mehr als zwei
Wicklungen beteiligt sind und die Kopplung mal nicht =1 ist. Aber das ist
mir schließlich klar geworden (Kopplungsmatrix muss positiv definit
sein,...).

Aber: Das Programm geht generell davon aus, dass die Kopplung von einer
Wicklung zu einer anderen immer symmetrisch gleich ist. Ist das im
Allgemeinen wirklich so? Oder ist das nur eine hinreichende Nàherung, die
die Rechnung vereinfacht?

Ich kann mir spontan eine - wenn auch exotische - Eisenkernkonstruktion
vorstellen, bei der das Magnetfeld der 1. Spule zu fast 50% auch durch die
2. Spule geht, das Feld der zweiten jedoch fast nicht durch die erste.

IMO sollte die Kopplungsmatrix nicht zwangslàufig symmetrisch sein müssen.
Kann es vielleicht sein, dass so eine Asymmetrie jedoch für die Rechnung
egal ist und mit einer symmetrierten Variante gerechnet wird? B.z.w. man
diese symmetrische Variante eingeben muss?

Beispiel:

Eine Spule sitzt auf einem Ferrit-Ringkern. Eine zweite sitzt auch noch auf
diesem Kern, durch die zweite Spule geht aber noch ein zweiter gleicher
Ferritkern. Die Kopplungsmatrix sollte dann IMO so aussehen:

von\auf L1 L2
L1 -1.0 1.0
L2 0.5 -1.0

Der Fluss von L2 teilt sich zu gleichen Teilen auf die beiden Ferritkerne
auf, fließt also nur zu 50% durch die erste Spule. Das Feld der ersten Spule
durchlàuft aber vollstàndig auch die zweite.

Die Selbstinduktion habe ich einfach mal mit -1 tituliert.

Kann man so einen Übertrager in LTSpice allein durch Angabe von L1, L2, k
simulieren (wie groß ist dann k?), oder muss man eine zusàtzliche
Drosselspule einbauen?

CU Rollo
 

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#1 Joerg
16/01/2011 - 00:18 | Warnen spam
Roland Damm wrote:
Moin,

habe mich letzte Zeit etwas mit der Simulation von Trafos/Übertragern in
LTSpice befasst.

Zunàchst mal scheint LTSpice etwas zickig zu sein, wenn mehr als zwei
Wicklungen beteiligt sind und die Kopplung mal nicht =1 ist. Aber das ist
mir schließlich klar geworden (Kopplungsmatrix muss positiv definit
sein,...).




Hmm, ich hatte da bislang kein Problem mit bekommen und meist liegt es
bei mir im Bereich 0.95 bis 0.98.


Aber: Das Programm geht generell davon aus, dass die Kopplung von einer
Wicklung zu einer anderen immer symmetrisch gleich ist. Ist das im
Allgemeinen wirklich so? Oder ist das nur eine hinreichende Nàherung, die
die Rechnung vereinfacht?

Ich kann mir spontan eine - wenn auch exotische - Eisenkernkonstruktion
vorstellen, bei der das Magnetfeld der 1. Spule zu fast 50% auch durch die
2. Spule geht, das Feld der zweiten jedoch fast nicht durch die erste.




Das hoert sich hochgradig patent- und Nobelpreis-verdaechtig an :-)


IMO sollte die Kopplungsmatrix nicht zwangslàufig symmetrisch sein müssen.
Kann es vielleicht sein, dass so eine Asymmetrie jedoch für die Rechnung
egal ist und mit einer symmetrierten Variante gerechnet wird? B.z.w. man
diese symmetrische Variante eingeben muss?

Beispiel:

Eine Spule sitzt auf einem Ferrit-Ringkern. Eine zweite sitzt auch noch auf
diesem Kern, durch die zweite Spule geht aber noch ein zweiter gleicher
Ferritkern. Die Kopplungsmatrix sollte dann IMO so aussehen:

von\auf L1 L2
L1 -1.0 1.0
L2 0.5 -1.0

Der Fluss von L2 teilt sich zu gleichen Teilen auf die beiden Ferritkerne
auf, fließt also nur zu 50% durch die erste Spule. Das Feld der ersten Spule
durchlàuft aber vollstàndig auch die zweite.

Die Selbstinduktion habe ich einfach mal mit -1 tituliert.

Kann man so einen Übertrager in LTSpice allein durch Angabe von L1, L2, k
simulieren (wie groß ist dann k?), oder muss man eine zusàtzliche
Drosselspule einbauen?




Wenn ich das richtig verstanden habe ist das immer noch ein Uebertrager,
nur dass die Kopplung geringer wird. Wozu man sowas machen wuerde
wuesste ich akut nicht.

Gruesse, Joerg

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