Analiza kruga pražnjenja generatora munje

Prema principu rada simuliranog generator prenapona koristi se u testovima elektromagnetske kompatibilnosti i generator munje test, u kombinaciji s uobičajeno korištenim valnim oblicima ispitivanja od 8/20 μs i 10/700 μs u trenutnim standardima, sastav i parametri komponenti kruga pražnjenja za simulaciju različitih valnih oblika generator prenapona može se dobiti pomoću diferencijalnih jednadžbi drugog reda i MATLAB simulacije. Ovi nalazi daju analitičke metode i rješenja za probleme koji se javljaju u testovima prenapona.

Nedavne studije su to pokazale prenaponski impuls uređaji za promatranje, koji kombiniraju računala i osciloskope, mogu bilježiti parametre prenapona u digitalnom obliku. Korištenjem računalnog softvera za simulaciju i nelinearnih metoda prilagođavanja podataka, numeričke informacije mogu se transformirati u odgovarajuće simulirane valni oblici prenapona. Osoblje za testiranje dizajnira generatore prenapona koji se temelje na principu punjenja i pražnjenja kondenzatora, s ciljem simulacije prenaponskih impulsa generiranih sklopkama elektroenergetskog sustava ili impulsa munje. Razumijevanje sastava i strukture kruga pražnjenja tijekom procesa ispitivanja ne samo da osigurava bolju kontrolu procesa testiranja, već također omogućuje točnu prosudbu i dubinsku analizu problema na koje se nailazi tijekom testa.

1. Definicija valnog oblika simuliranog generatora prenapona

Prvo, definirajmo simulirano generator prenapona valni oblik. Na temelju karakteristika jednog impulsa koje aproksimiraju eksponencijalni porast i pad valnog oblika pulsa munje, Bruce Godle je sažeo dvostruku eksponencijalnu funkciju valnog oblika struje munje.
i（t）=I0k（e-at-e-βt）， （ 1 ）
U formuli (1), Io je iznos strujnog impulsa, KA; α je slabljenje pred valovima
Koeficijent; β je koeficijent prigušenja valnog repa; K je koeficijent korekcije valnog oblika.

Slično se mogu prikazati valni oblici naponskog pulsa
u（t）=U0A（et/τ1-et/τ2）， （ 2 ）
U formuli (2), U0 je vrijednost naponskog impulsa, KV; A je korekcijski koeficijent;
Τ1 je vremenska konstanta poluvrha; τ2 je vremenska konstanta visine. Može se dobiti tretman formule (1) i formule (2).

I t)/u (t) = k (E-AT-E-βt). (3)
Formula (3) naziva se jednadžba jedinične vršne struje/napona. 8/20 μs Vrijednost koeficijenta koja odgovara obliku vala testa 10/700 μS.

2. Generator udarne struje 8/20 μS Krug pražnjenja Matematička analiza

2.1 jednadžba mikropodjele strujnog pulsnog vala i rješenje

Zatim smo analizirali matematičku analizu kruga pražnjenja generatora udarne struje 8/20 μS. Prvo razmatramo diferencijalnu jednadžbu strujnog pulsnog vala i njezino rješenje. Ekvivalent strujnog kruga pražnjenja generatora udarne struje prikazan je na slici 1. Kada je geometrijska veličina stvarnog kruga daleko manja od valne duljine radnog signala, nazivamo ga skupom ukupnih parametarskih krugova. Dinamički krug sastavljen od nezavisnog izvora napajanja i elementa otpora i dinamičkih komponenti, njegova jednadžba kruga je skup diferencijalnih jednadžbi. Kapacitivnost, induktivnost povezana je s naponom i prolaskom struje.

C -Glavni električni spremnik; R -impedancija i valni otpor strujnog kruga; Vrijednost induktiviteta distribucije L-kruga i valni otpor.

Pomoću Kirhoffova zakona možemo navesti odnos između kruga i pretvoriti diferencijalnu jednadžbu kruga, a zatim riješiti jednadžbu slobodnog odgovora sustava. Budući da se vrijednost kondenzatora izračunava iz C × [P1P2 (P1-P2)] kao normaliziranog parametra K, ako se želi dobiti impulsna struja za dobivanje odgovarajuće vrijednosti amplitude, napon punjenja kondenzatora mora biti jednak vrijednosti impulsne struje . Međutim, to će povećati razinu otpora kondenzatora za punjenje i ubrzati starenje kapaciteta. Kako bismo riješili ovaj problem, u praktičnim primjenama možemo na odgovarajući način povećati kapacitet kondenzatora za punjenje pomoću paralelnih kondenzatora i smanjiti amplitudu napona punjenja. Osim toga, možemo simulirati kroz komponentu Simulink kako bismo dobili sastav strujnog kruga pražnjenja i parametre komponenti različitih valnih pulsnih valova i zadovoljili standardne zahtjeve dobivene kombinacijom pulsnih valnih oblika. Međutim, treba napomenuti da su ovi modeli uspostavljeni u idealnom okruženju, au stvarnom dizajnu kruga također moramo uzeti u obzir parametre distribucije komponenti kao što su gubitak impedancije, kapacitet i induktori u krugu, kao i distribuirane parametre na zavojnici PEARSON. Finim podešavanjem različitih vrijednosti parametara komponente, možemo postići relativno standardni valni oblik.

3. Primjena generatora udara munje:

U testu prenapona vrlo je važna primjena promatrača pulsa rojenja. Osmatrač udarnog impulsa može zabilježiti parametre rojenja u digitalnom obliku kroz suradnju računala i osciloskopa. Kroz nelinearno prilagođavanje digitalnih informacija, te se digitalne informacije mogu pretvoriti u odgovarajuće simulacijske valove. Osoblje koje ispituje može projektirati prenaponski generator prema principu punjenja i pražnjenja kondenzatora, simulacije sklopke elektroenergetskog sustava ili prijelaznih pojava udara groma koje generiraju prijelazne pojave. Primjenom opažanja valovitog pulsa, ispitno osoblje ne samo da može bolje shvatiti proces testiranja, već i precizno prosuditi i izvršiti dubinsku analizu problema u testu.

Zaključak:

(1) Prema karakteristikama komponenti kruga (kapacitivni napon, struja induktiviteta itd.), Cirhoffov zakon se koristi za popis odnosa kruga, pretvaranje diferencijalne jednadžbe kruga i rješavanje jednadžbe slobodnog odziva sustava.
(2) Budući da se vrijednost kapacitivnosti izračunava kao normalizirani parametar K prema vrijednosti kondenzatora kako bi se dobila pulsna struja s odgovarajućom vrijednošću amplitude, napon punjenja kondenzatora mora biti jednak vrijednosti pulsne struje. To će povećati razinu otpora kondenzatora za punjenje i ubrzati starenje kapaciteta. U praktičnim primjenama, budući da je U0C [P1P2/(P1-P2)] fiksna vrijednost, može prikladno povećati kapacitet kondenzatora za punjenje pomoću paralelnih kondenzatora i smanjiti amplitudu napona punjenja.
(3) Simulacijom komponente Simulink dobiva se sastav kruga pražnjenja i parametri komponente različitih valnih pulsnih valova. Valni oblik pulsa dobiven kombinacijom zadovoljava standardne zahtjeve. Međutim, ovo je model uspostavljen u idealnom okruženju. U stvarnom dizajnu strujnog kruga potrebno je uzeti u obzir parametre distribucije kao što su gubitak impedancije, kapacitet i induktivnosti u krugu, raspodijeljene parametre predznaka napona napona kruga i struju kruga Pearson Pearson Distribuirani parametri na zavojnici mogu malo prilagoditi vrijednostima različitih komponenti kako bi se postigao relativno standardni valni oblik.
(4) Istraživanjem načela rada simuliranih valnih udara u testu elektromagnetske kompatibilnosti i testu generatora udarnih munja, te u kombinaciji s testnim valnim oblicima od 8/20 μs i 10/700 μs koji se općenito izvode u trenutnim standardima, drugi - diferencijalna jednadžba reda može se provući kroz drugi red. Rješenje i simulacija izračuna u Matlabu za dobivanje sastava i parametara komponenti različitih strujnih krugova pražnjenja prenaponskog generatora simulacije valnog oblika. U isto vrijeme, korištenje promatranja valnog pulsa može se koristiti za promatranje i snimanje, što može bolje shvatiti proces ispitivanja i točno analizirati i riješiti probleme na koje nailazi u testu. Primjena ovih metoda i tehnologija omogućit će učinkovite metode analize i rješenja za probleme u testovima elektromagnetske kompatibilnosti i testovima udara groma.

Oznake:SG61000-5