Данная работа посвящена разработке модели электромагнитного преобразователя, основанной на экспериментальных характеристиках стали сердечника. Задачи, которые решались в ходе исследования: • изучение влияния тока намагничивания на работу РЗА; • обзор существующих моделей электромагнитных преобразователей; • выявление эмпирических закономерностей процесса перемагничивания; • разработка модели электромагнитного преобразователя, основанной на экспериментальных характеристиках намагничивания. В результате была разработана модель электромагнитного преобразователя на языке MATLAB, на основе натурных характеристик стали сердечника. В принцип построение частных циклов перемагничивания были заложены правила Маделунга. В ходе экспериментов были выявлены некоторые расхождения с правилами Маделунга и приведено усовершенствование по-строения частных циклов перемагничивания. Верификация численных результатов модели проводилась на типовых переходных процессах и получены следующие результаты: • время размагничивания по модели и по экспериментальным данным при включении опытного образца на синусоидальный ток различается не более чем на 11 %; • различие полной погрешности по модели и по экспериментальным данным составляет не более чем на 5 %.

This work is devoted to the development of an electromagnetic converter model based on experimental core characteristics. The tasks that were solved during the study: • study of the effect of magnetizing current on the operation of relay protection and automation; • review of existing models of electromagnetic converters; • revealing the empirical regularities of the remagnetization process; • development of an electromagnetic converter model based on experimental magnetization characteristics. As a result, a model of electromagnetic converter was developed in MATLAB language, based on natural characteristics of core steel. The principle of construction of partial cycles of remagnetization was based on Madelung's rules. During experiments, some discrepancies with the Madelung rules were found and some improvements in the construction of partial cycles of remagnetization were given. The numerical results of the model were verified using typical transient pro-cesses and the following results were obtained: • the demagnetization time according to the model and according to the experimental data when the prototype is switched to sinusoidal current differs by no more than 11 %; • the difference of the total error according to the model and the experimental data is not more than 5%.

• Список сокращений
• Введение
• Глава 1. Электромагнитные преобразователи в измерительных цепях РЗА
  • 1.1. Влияние тока намагничивания электромагнитных преобразователей на работу РЗА
  • 1.2. Методы математического описания электромагнитного преобразователя
  • 1.3. Построение частных циклов перемагничивания электромагнитных преобразователей
  • 1.4. Электромагнитные процессы в магнитопроводе электромагнитных преобразователей
  • 1.5. Вывод по главе
• Глава 2. Описание математической модели в программной среде MATLAB
  • 2.1. Среда программирования MATLAB
  • 2.2. Система уравнений, описывающая электромагнитный преобразователь
  • 2.3. Алгоритм работы программы
    • Блок 2. Задание тока расчетного режима
    • Блок 3. Определения параметром для первой итерации
    • Блок 4. Расчет намагничивающего тока
    • Блок 5. Определение дифференциальной магнитной проницаемости
    • Блок 6. Поиск частного цикла намагничивания
  • 2.4. Построение частных циклов
    • Функция max_loop
    • Функция symmetric_loop
    • Функция asymmetrical_loop_increase
    • Функция asymmetrical_loop_decrease
• Глава 3. Сопоставление численных результатов с экспериментальными данными опытного образца электромагнитного преобразователя
  • 3.1. Измерение характеристик и параметров ТТ
  • 3.2. Проведение испытаний по типовым переходным процессам
    • Включение на синусоидальный ток с амплитудой 1 А
    • Включение на синусоидальный ток с амплитудой 2.5 А
    • Включение на синусоидальный ток с амплитудой 6 А
    • Включение на синусоидальный ток с экспоненциально увеличивающейся амплитудой
    • Включение на ток короткого замыкания
    • Включение на процесс биения
  • 3.3. Выводы по достоверности модели
• Глава 4. Совершенствование модели при построении несимметричных частных циклов
  • 4.1. Алгоритм учета постепенного размагничивания материла
  • 4.2. Изменение построения кривой возврата, заходящую в область насыщения
  • 4.3. Верификация изменений в построении частных циклов
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложение 1. Листинг программы
  • Листинг файла main.m
  • Листинг файла reading_data.m
  • Листинг файла GraphCycles.m
  • Листинг файла InitialLine.m
  • Листинг файла solution_diff_equation.m
  • Листинг файла search_diff_permeability.m
  • Листинг файла initial_line.m
  • Листинг файла search_private_loop.m
  • Листинг файла max_loop.m
  • Листинг файла symmetric_loop.m
  • Листинг файла sym_loop_rayleigh_area.m
  • Листинг файла sym_loop_linear_area.m
  • Листинг файла asymmetrical_loop_increase.m
  • Листинг файла asymmetrical_loop_decrease.m
• Приложение 2. Листинг изменений
  • Листинг файла search_private_loop.m
  • Листинг файла asymmetrical_loop_decrease.m
  • Листинг файла asymmetrical_curve.m
  • Листинг файла pp_symmetric_loop.m