Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Компактный шинопровод

шинопровода импеданс, индуктивность шинопровода, емкость шинопровода

Индуктивность компактного шинопровода ниже, чем у обычных шин. Это приводит к более коротким задержкам при распространении сигнала. В этом примере вычисляются индуктивность, емкость и активное сопротивление многослойной шины, несущей переменный ток.

Тип задачи
Плоско-параллельная задача магнитного поля переменных токов и электростатики.

Геометрия
Длина шинопровода 200 мм.

Дано
Электропроводность меди 58.5 МСм/м;
Частота тока f = 1 кГц.
Относительная диэлектрическая проницаемость изоляции ε = 4.

Задание
Рассчитать емкость между медными шинами, индуктивность и сопротивление переменному току.

Решение
Длина электромагнитной волны на данной частоте намного больше, чем размеры сборных шин. Таким образом, емкость является чисто геометрическим параметром и может быть рассчитана в задаче электростатики. Поверхности шин имеют потенциалы +1 В и -1 В, рассчитывается энергия электрического поля. Емкость равна 2*Энергия электрического поля / (разность потенциалов)².

В модели отсутствуют материалы, свойства которых зависят от напряженности магнитного поля. Таким образом, индуктивность также определяется только геометрическими размерами.
Для расчета индуктивности задаем переменный ток 1000 А в одной шине и такой же ток, текущий в обратном направлении, в другой шине. ELCUT рассчитывает падение напряжения на шинах. Отношение падения напряжения к току дает импеданс:
Импеданс = Падение напряжения / Ток = Сопротивление + i*2π*f * Индуктивность

Результат
Индуктивность шинопровода 6.5 нГн на 200 мм длины, сопротивление переменному току 29.2 мкОм.

Емкость между шинами 2*1.42нДж / 2² = 0.710 нФ на 200 мм длины.

• Скачать файлы задачи