Analog Computers

Reference / Paper · 1963

Anwendungsbeispiele für Analogrechner — Beispiel 5: Transformator

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A 6-page Telefunken application example (Beispiel 5, October 1963) showing how to simulate a power transformer on an analog computer, including a nonlinear iron-core magnetization characteristic. The document derives normalized differential equations for both ohmic-inductive and ohmic-capacitive loads, presents the analog computing circuit using the implicit (open-amplifier) method, and shows computed waveforms of primary and secondary currents at switch-on.

Manufacturer
Telefunken
Year
1963
Type
Reference / Paper
Language
German
Learning track
specific applications
Pages
6
  • Telefunken
  • transformer simulation
  • application example
  • nonlinear magnetics
  • circuit equations

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Anwendungsbeispiele für Analogrechner — Beispiel 5: Transformator

Anwendungsbeispiele fiir Analogrechner fen} AN Beispiel 5 Sis 15. Oktober 1963 TRANSFORMATOR 1. Aufgabenstellung Es soll der zeitliche Verlauf des Primär- und des Sekundärstromes eines Transformators bei ohmisch-induktiver und ohmisch-kapazitiver Last nach dem Einschalten der Netzspannung u ermittelt werden. Die Magnetisierungskennlinie des Eisens soll berücksichtigt werden. u . Ry L4 [2 R’2 UNL ° g§—-——~ - - - [ AH it 1068 | Bild I Ersatzschaltbild des Transformators Bild 1 zeigt das Ersatzschaltbild. Es bedeuten Re R, Wicklungswiderstand Rotiw Ly : ohmisch-induktiv Li, Le Strevinduktivitdten L Hauptinduktivität ] Z Verbraucher 0 jw Co : ohmisch-kapazitiv 2. Gleichungen und Transformatordaten di, di, di, Ri, + L, a tla -ltae- Yo sinwt = 0 Herausgeber: TELEFUNKEN Aktiengesellschaft - Fachbereich Anlogen Hochfrequenz . Fachgebiet Informations echnik Elektronische Rechenonlagen - 775 Konstanz, Bodensee Nachdruck und Vervielfältigung auch auszugsweise, bedürfen unserer Zustimmung di, di, di, , ? — = w= f, = ~j (Ro + R}) i, + (1, + Lo) at ib 37 L Gz = 9 ohm.-ind, di di di 2 2 1 1_ | in,dt = O otm.-kap. (R + R3) ing + Lb a +1*-Im +3 2 imagen = 4, - 45, Konstanten: un = V2 . 220 V f = 50 Hz inax = 23 A Ry = 50 L, = 0,0191 # Lax = 196 H Ry = 6,59 L} = 0,0221 H Lo = 0,204 H L(I en) nach Bild 2 Ro = 60 M 1 1 AH /It 1069 (AH/it 1068 | —= Imagn Bild 2 Verlauf der Funktion M (I ) magn -2- Beispiel 5 3. Normierung L L max max max max Mit I= 4 ; M = lauten die normierten Gleichungen: R MI, + M.I. +—b—y7 MI “0 sin += 0 1 171 217 2° IL i A A ~ Inax ‘x max” max . . Ro + RZ . MI, + (M, + Mo)I, + ; = I, - MI, = 0 ohmisch-induktiv max . . Ro + RZ . 1 MI, + MI, + —— I, - MI, + 7 . [1,80 = 0 ohm.-kap. 2 272 Lax A 2 1 Col ax” 2 _ _ i magn = (I, I,) . „max magn.max Diese Gleichungen werden zweckmäßig in der impliziten Form gelöst ("Offene Verstärker" Technik) [2] . Bild 3 zeigt die Rechenschaltung. Beispiel 5 4. Rechenschaltung AH/It 1070 LL-” Bild 3 Rechenschaltung Or LA IH " | i ( —O-sin at 1 Uo Lm’im A M m 'm CNEL we - . M mw >it + 7% M + -MI MI—2 4 + M5+M (\2_0 N, 1 1 1 IF 7700. —- 7 1 I | ( \ Lm: A ) Com‘? | | Ll | | iT... | --4 | >-----__---- J Beispiel 5 5. Ergebnisse Die Bilder 4 bis 7 zeigen den zeitlichen Verlauf des Primär- und Sekundärstromes bei ohmisch-induktiver und ohmisch-kapazitiver Last. vd 41 Bild 4 Primärstrom bei ohmisch-induktiver Last Y2 | 41 PERS PAR ZO Zo” aN Zo™ [ART OTE ; Bild 5 Sekundärstrom bei ohmisch-induktiver Last Beispiel 5 -5- 14 kart 1073) Bild 6 Primärstrom bei ohmisch-kapazitiver Last la IN m An Bild 7 Sekundärstrom bei ohmisch-kapazitiver Last Literatur: [ 1 ] Richter, Elektrische Maschinen [2] Giloi, W. und Herschel, R., Rechenanleitung für Analogrechner, TELEFUNKEN-Fachbuch 1961, Konstanz Beispiel 5