Manyetik modelleme ile maliyeti çok yüksek olan elektromanyetik malzemelerin üretilmeden modellemesi yapılarak hataların üretim öncesinde görülüp maliyetlerin azaltılmasına katkı sağlanması hedeflenmektedir. Manyetik modellemenin en önemli kullanım amaçlar ından biri elektromanyetik malzemelerin üretiminden önce tasarımının yapılmasıdır. 1.1 Manyetik Modelleme Süreci
Gerçek sistemlerin davranışlarını araştırmak için kullanılacak olan manyetik modelleme çalışmalarının aşamaları aşağıda verilmektedir: Sistem Tanımı: Sistemin sınırlarını, kısıtlarını ve etkinlik ölçüsünü belirleme aşamasıdır. Sistem Veri Derleme: Modelin gerektirdiği verileri tanımlama ve onları kullanabilecek ölçülere indirgeme aşamasıdır. Modelin Dönüştürülmesi: Simülasyonun yapılacağı bilgisayarın diline modelin tercüme edilmesidir. Modelin Geçerliliğini Araştırma: Modelin güven seviyesini kabul edebilir hale getirme ve gerçek sistem hakkında modelden yorum yapma aşamasıdır. Stratejik Planlama: İstenilen bilgiyi sağlayacak olan bir denemenin tasarımıdır. Taktik Planlama: Tasarımı yapılan denemede tanımlanan koşumlara ait testlerin nasıl yapılacağının belirlenmesidir. Deneme: İstenilen veriler ile simülasyonu gerçekleme ve duyarlılık analizlerini yapma aşamasıdır. Yorum: Simülasyon sonuçlarından çıkarımda bulunma aşamasıdır. Uygulama: Modeli ve sonuçlarını kullanıma koymaktır. Belgeleme: Proje faaliyetlerini raporlama ve modeli, kullanımını dökümante etme aşamasıdır . Bu bölümde manyetik modellemenin günümüze geliş süreci, simülasyon sırasın da izlenecek süreç, manyetik modellemenin avantajları ve dezavantajları dezavantajları aktarılacaktır. Sonlu elemanlar yöntemini kullanan yazılımların temelinde Laplace ve Poission denklemleri denklemleri bulunmaktadır.
Bu denklemlerde manyetik alan problemleri için sınır koşulları eklenmektedir. eklenmektedir.
Burada; B: Manyetik akı yoğunluğu H: Manyetik alan şiddeti µ: Manyetik akı geçirgenliği
Sonlu elemanlar analizi kullanılarak kayıpların hesaplanması için farklı trafo modelleri incelenecektir. Transformatör simülasyonu için iki boyutlu ve üç boyutlu sonlu elemanlar analiz modelleri kullanılacaktır .
Bu çalışmada, transformatörün yüklü-yüksüz kayıplarının hesaplanması için sayısal yöntemlerin farklı modellerinin doğruluğu araştırılacaktır. Yük kayıpları, analitik yöntem ve sonlu elemanlar analiz yazılımı kullanılarak hesaplanacaktır. Sonuçlar ayrıca deney sonuçları ile karşılaştırılacaktır . Ayrıca 3D modelin 2D modellerine kıyasla doğruluğu araştırılacaktır . Elde edilecek sonuçlar transformatör tasarımcılarına kayıpları doğru bir şekilde hesaplamasında yardımcı olacaktır . 2-D 3-D B f SEA SEY HV I ke kh LV Pe Ph Pd
:İki Boyutlu :Üç Boyutlu :Manyetik İndüksiyon :Frekans :Sonsuz Elemanlar Analizi :Sonsuz Elemanlar Yöntemi :Yüksek Gerilim :Akım :Eddy akım kaybı birlikte etkin :Eddy akım kaybı birlikte etkin :Düşük Gerilim :Eddy akım kaybı :Histerizis kaybı :Dielektrik kaybı
Bu çalışmalarda, trafo ve bileşenlerini doğru bir şekilde modell emek çok önemlidir. Kaba modelleme, sonuçların göreli hatalarını arttırır. Ancak modellemedeki aşırı ayrıntılar çözüm süresini artırır. Bu çalışmanın temel amacı, yüksüz kayıpların hesaplanması için farklı sayısal modelleri karşılaştırmaktır. Simülasyon sonuçları da deneysel ölçümlerle karşılaştırılmıştır.
