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Mutua induzione simulata in MicroCap

Una recente richiesta nel Forum di soluzione di un circuito con mutue induzioni mi dà l'occasione di illustrarne la simulazione in MicroCap.

Per gli aspetti teorici dell'argomento si consiglia 'questo corso che illustra molto bene principi e relazioni relative.


La mutua induzione (M)

Il parametro M tiene conto della parte di flusso magnetico generato da L1 che circola in L2 (generando V2):

con M=0 non vi è alcun flusso in L2, mentre con M massimo (= \sqrt{L1 \cdot L2}) tutto il flusso passa per L2.

In MicroCap due distinti induttori (L1 ed L2) possono venire )magneticamente 'accoppiati' con uno speciale simbolo (che rappresenta appunto il circuito magnetico) con sigla K, ovverosia il coefficiente d'accoppiamento: K=\frac{M}{\sqrt{L1 \cdot L2}} (pag.16 del corso citato).

MutInd1 - Copia.gif

MutInd1 - Copia.gif

L'immagine mostra che con L2=L1 e K=1 (massimo accoppiamento) la tensione di L1 viene trasferita in L2.


(nota: R1 è trascurabile, ma va messa per evitare una cdt infinita).


Ecco un esempio di applicazione con L1=L2=10mH e K=0.8:

MutInd2 - Copia.gif

MutInd2 - Copia.gif

La corrente di V1 risulta 2.98A \angle  -61.99°,

come può essere verificato con la formula dell'impedenza riflessa (pag.18 del corso citato).



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Il trasformatore

Per simulare il comportamento di un trasformatore è previsto un apposito blocco che incorpora l'induttanza del primario (L1), quella del secondario (L2) ed il K.

Eccolo:

Trasf0.gif

Trasf0.gif

(le rispettive resistenze vanno aggiunte esternamente)

Supponendo di voler simulare un trasformatore di cui si conoscono le tensioni nominali del primario (V1) e del secondario (V2), e di cui si possa determinare in forma vettoriale la corrente I1 a secondario aperto, si possono ricavare i valori di R1 ed L1.



Assumiamo V1=230V, V2=24V, I1=0.003.j0.366A.

Da V1/I1 ricaviamo R1=5ohm ed L1=2H

Il valore di L2 dipende dal rapporto di trasformazione n (= \frac{V2}{V1}
),

essendo L2= L1 \cdot n^2, quindi L2=23mH.

Per un trasformatore ben costruito possiamo infine porre K=0.98.


Abbiamo così tutti i parametri per la simulazione a carico (10ohm):

MutInd3.gif

MutInd3.gif

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Commenti e note

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di ,

Ciao Isidoro. Ecco un esempio con 3 induttori: https://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?f=2&t=82657 (post[7])

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di ,

Grazie. La prossima puntata potrebbe essere sulla mutua induzione fra tre o piu` avvolgimenti.

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di ,

Grazie Giovanni.

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di ,

Sintetico e chiaro. ;). Grazie .

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