Error de cálculo de la corriente para un circuito inductivo puro en LTspice

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Un inductor de 10 mH se acopla a una fuente de alimentación de 10 V 60 Hz como en el siguiente circuito:

Lasolucióndelaamplituddecorrienteparaestecircuitoinductivopurosedacomo:

PerocuandosimuloestecircuitoenLTspice,tengoelsiguientegráficoparalacorrientequeeseldobledeloquesesuponequees:

¿Quéestoyhaciendomalaquí?

editar:sesuponequelacorrientesealterna:

Porfavor,veaaquídondeseexplicaelcircuitoinductivopuro: enlace

LTspice y algunos otros simuladores trazan la corriente como si no estuviera alternando. ¿Por qué?

    
pregunta user16307

3 respuestas

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LTSpice define la onda sinusoidal en términos de la amplitud de la onda sinusoidal. La amplitud es la \ $ A \ $ en la forma \ $ A \ sin \ left (\ omega t + \ phi \ right) \ $. Como la función sinusoidal varía de -1 a +1, el rango pico a pico de la onda sinusoidal es \ $ 2A \ $ según lo observado.

Si desea una onda sinusoidal con una amplitud de 10 V rms, debe indicar a LTSpice que la amplitud es de 14.14 V.

  

En la simulación de LTspice no se alterna. ¿Por qué?

Debido a que en SPICE, a menos que lo dirijas de otra manera, la corriente en el inductor comienza en 0. Para obtener el resultado que espera, tiene varias opciones:

  • Cambie la fase de la fuente en 90 grados para crear una fuente de coseno.

  • Use una directiva .IC para establecer la corriente inicial a través del inductor.

  • Ejecute la simulación durante el tiempo suficiente (¿quizás 100 ciclos?) para que el transitorio inicial debido a las condiciones iniciales se desintegre, dando como resultado un comportamiento de estado estable. Es posible que deba agregar algún mecanismo de pérdida (como una resistencia de serie pequeña) para obtener el resultado esperado.

Editar

Tenía la misma preocupación que W5VO de que la situación transitoria no se resolvería en el mundo idealizado de la situación, por lo que recomendé agregar un elemento de pérdida. Pero cuando intento la simulación, LTSpice en realidad produce los resultados esperados, incluso sin agregar pérdidas explícitamente. Sospecho que esto se debe a los elementos "GMIN" agregados entre cada nodo y tierra Massimo Ortolando señaló en los comentarios que esto se debe a que LTSpice agrega automáticamente un término de resistencia distinto de cero a cualquier inductor, a menos que la serie la resistencia se establece explícitamente en 0 o se cambia la configuración del programa:

    
respondido por el The Photon
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Su cálculo es correcto. Dado que la amplitud de la fuente de voltaje es de 10 V, la amplitud de la señal actual debería ser 2.65 A. Ahora, observe más de cerca la forma de onda actual que le brinda la simulación. ¿Está oscilando entre qué valores? 0 A a 5.5 A. ¿Cuál es la amplitud de dicha señal? Aproximadamente 2.75 A. Por lo tanto, no hay nada malo aquí.

La fuente de confusión es el hecho de que la forma de onda actual generada por su simulación no oscila alrededor de 0 , sino que oscila alrededor de 2.75 A.

EDITAR para corregir la edición en cuestión: lo que estás viendo es un comportamiento transitorio. Consulte la respuesta de The Photon para la explicación correcta. Mi explicación anterior (ahora eliminada) fue incorrecta.

    
respondido por el Pedro A
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Porque tu circuito no alcanza el "estado estable". Solo en el "estado estable", la corriente alternará igualmente alrededor del valor 0 (el valor promedio es cero).

Para solucionar esto, agregue la resistencia de la serie 1 Ohm con el inductor y el circuito alcanzará el "estado estable" después de 5 * 10mH / 1ohm = 0.01s = 10mS . O si utiliza la resistencia de 0.1Ohm , el circuito alcanzará el "estado estacionario" después de 5 * 10mH / 0.1Ohm = 0.5 s = 500 ms . Sin resistencia, el circuito nunca alcanzará el "estado estable".

    
respondido por el G36

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