绝缘磁芯变压器漏磁计算

针对绝缘磁芯变压器中的绝缘层气隙引起的漏磁以及线圈之间的漏磁会导致次级线圈输出电压的不均匀性的问题,根据三相绝缘芯变压器的磁路特征,建立了任意两相之间的等效电路模型,该模型由气隙引起的漏感、线圈之间的漏感和互感以及理想变压器构成.利用通用的电路仿真软件,对绝缘芯变压器的设计及其稳态响应进行分析.借助于有限元磁场分析软件,通过线圈端口处的短路测试对电路中漏磁电感进行计算.基于等效电路模型的漏磁计算方法能够精确地衡量各线圈之间漏磁的不均匀性,为漏磁补偿以及整流电路的设计提供便利.     

基于 Ansoft 的变压器二维漏磁场分析

变压器内部漏磁场的存在会对其正常工作产生一系列影响.本文运用有限元分析软件 Ansoft对一台变压器内的漏二维磁场进行仿真,并分析其特点,为电力变压器的设计提供基础.     

应用等效磁网络方法分析电力变压器漏磁场分布

应用等效磁网络方法分析了电力变压器的漏磁场分布．等效磁网络方法是一种介于场与路之间的数值计算方法,其原理简单,实现方便．文中给出了等效磁网络模型和建立等效磁网络方程组的方法,以及用此方法求得的变压器漏磁场分布与阻抗电压,并与二维有限元分析结果作了对比．研究结果表明,等效磁网络方法是一种简洁而不失准确的数值计算方法     

松耦合旋转变压器电感的参数化分析与设计

由于松耦合旋转变压器存在较大气隙,其电感量难以计算,为了省去计算机建模和仿真的步骤,缩短设计时间,针对壶型磁芯和邻近型线圈组成的松耦合旋转变压器建立磁阻模型,根据其大气隙的特点,采用磁阻分析的方法得到其等效电路模型.再以磁芯和线圈的尺寸为参数,分析、推导得出松耦合旋转变压器励磁电感和漏感的计算公式,并根据设计参数间的关联,给出了一个设计流程图.最后通过计算、仿真和实验三者对比分析,验证了励磁电感和漏电感公式的正确性.     

变压器漏磁场及其对绕组涡流损耗影响的研究

利用有限元分析软件OPERA对电力变压器漏磁场进行了分析,并着重论述了横向漏磁场对变压器绕组涡流损耗所造成的影响,确定了一种使其所产生的绕组漏磁场分布合理和涡流损耗较小的线圈安匝布置方案。     

高频变压器漏抗影响机理研究

高频变压器漏抗是由其漏磁通所引起的,严重时漏抗的存在会导致电感电容的电抗相互抵消,产生谐振现象.高频变压器电压、电流的改变,会迫使漏感产生电流、电压尖峰,这会增加功率损耗,从而加速老化内部元器件,影响高频变压器的性能.为了研究高频变压器中的漏抗,针对高频变压器,使用三维有限元法从绕组布局、铁芯材料和频率三个方面对漏感的影响进行研究,并对高频变压器进行优化设计与仿真,仿真结果证明:通过选用合适的铁芯材料、绕组材料以及设定合适的工作频率等措施可以有效减小高频变压器漏感.     

基于FLUX3D的三相三芯柱变压器油箱和夹件涡流损耗

电力变压器的涡流损耗计算,对于提高变压器的稳定性、安全性和高效性具有重要意义.首先,从三相三芯柱变压器铁芯拓扑结构出发,基于统一磁路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)推导了考虑绕组耦合的三相三芯柱变压器电磁模型.然后,将电磁模型与涡流损耗经验公式联立,计算出电力变压器油箱和夹件的涡流损耗值.最后,借助有限元仿真软件FLUX3D,为变压器建立一个有限元模型,建模过程中考虑了油箱和夹件的涡流损耗.将所得涡流损耗结果与FLUX3D软件建模分析的结果进行对比,证明了涡流损耗研究方法和FLUX3D软件的有效性.基于该软件的建模与涡流损耗计算方法的探究对电力变压器的研发、生产和应用具有一定的前瞻性.     

静电除尘用大功率高频高压变压器漏感的研究

大功率高频高压变压器作为静电除尘高频电源系统的关键部分之一,其分布参数不仅直接影响系统特性,也是设计LCC串并联谐振电路的关键。本文基于能量法,提出了一种采用变压器尺寸数据计算漏感的新方法,之后,建立了变压器三维模型并用有限元软件ANSYS仿真验证了绕组磁场分布曲线。最后通过与静电除尘用72kV/85kW大功率高频高压变压器实际产品的试验数据进行比对,验证了该方法的有效性,且对实际生产有一定的指导意义。     

高频变压器漏感参数对绕组形变的全局灵敏度分析

为深入了解绕组形变对高频变压器漏感参数的影响关系,提出一种分析漏感参数对不同绕组形变种类的全局灵敏度分析方法。首先通过响应面法和中心复合试验设计,建立了高频变压器漏感参数的二阶和三阶响应面模型,并证明三阶响应面模型的计算精度高于二阶响应面模型,其拟合优度指标和最大误差分别0.991、0.34%;其次基于Sobol’灵敏度分析方法和蒙特卡罗抽样方法,分析了漏感参数对于不同形变种类的灵敏度。结果表明:Sobol’灵敏度分析方法可以很好地定量分析绕组形变对漏感参数的影响程度,漏感参数对于原边绕组发生径向形变最为敏感,一阶灵敏度和全局灵敏度分别为0.6951、0.6963。本文研究可为高频变压器结构设计以及绕组形变检测提供指导和依据。     

反激逆变器RCD钳位电路的设计与研究

反激逆变器的变压器的原边漏感对电路性能及其功率器件的安全工作影响很大,严重时会烧毁器件.针对以上问题,在变压器的原边并联RCD钳位电路,用于抑制因漏感而产生的电压尖峰,保证功率开关管的正常工作及电路的高效运行.通过仿真比较,结果证明电路设计可行.     

考虑漏磁和铁心磁场分布的磁路仿真

本文在三维有限元仿真接触器吸合过程动态仿真的基础上,进行磁路模型构建,综合考虑了铁心磁阻、铁心漏磁及铁心磁场分布不均匀等特性,通过对三维仿真中漏磁磁力线和铁心中磁密的分布进行分析,将漏磁分为铁心内部漏磁和外部线圈漏磁,并利用安培环路定理分析铁心中的磁密分布。通过对三维仿真结果和磁路模型仿真结果及实验进行了对比,验证了该模型的可行性,大大缩短了仿真时间和参数化仿真效率,为后续的的电磁系统优化设计打下了基础。     

考虑叠片效应的变压器铁心多场仿真模型研究

为了提高电力变压器铁心噪声预估的准确性,通过修正铁心的动力学参数,利用能量法分配等效磁致伸缩力载荷,建立电磁-结构-声场耦合的仿真计算模型。应用有限元方法求解了三相三柱变压器铁心在空载条件下的磁通密度分布、表面振动速度分布以及声场分布,对比实验测量与铁心模型仿真结果,发现修正后的铁心模型噪声仿真结果与实验吻合度更高;该数值计算模型为预估变压器铁心振动噪声提供了更为准确的分析手段。     

表贴式永磁电机漏磁导的解析计算

针对有限元法求解空载漏磁系数时计算量大的问题,采用磁路法全面考虑了永磁电机内部4不同漏磁通路径,并根据电机结构尺寸确定各漏磁通的积分区域,不但解决了磁路法在电机结构变化时漏磁系数计算不准确的问题,而且同时具备计算量小的优点。在极弧系数、气隙长度和永磁体厚度分别变化的情况下,漏磁系数的有限元结果与磁路法结果吻合,证明了该文所提出的漏磁导计算方法的准确性。该方法不需要复杂的有限元计算,尤其适用于电机优化设计。     

新型脉冲漏磁传感器的仿真设计与实验研究

在对带保温层管道进行检测时,由于保温层的隔离作用使得传统的电磁无损检测方法感生的磁场在传播到管道表面时已衰减的非常微弱,因此,对带保温层管道中腐蚀缺陷的检测是无损检测领域的一个难点.脉冲漏磁方法由于结合了脉冲检测频率丰富以及漏磁检测适于铁磁性管道检测的优势,因而采用脉冲漏磁技术对管道腐蚀缺陷进行了检测.在分析了脉冲漏磁检测原理的基础上,仿真分析了4种不同结构的脉冲漏磁传感器沿管道表面和管壁的磁场分布以及对不同厚度保温层的检测能力,仿真结果表明带聚磁板的模型具有较好的检测能力.最后,采用实验的方法研究了这种模型传感器对腐蚀缺陷深度的定量能力,实验结果表明该传感器可以很好地实现对腐蚀缺陷深度的定量检测.     

有限单元法在变压器磁场计算中的应用

利用工程有限元法对给定变压器模型进行磁场分析计算,并根据计算结果得出相应的磁场分布等位线。详细阐述了具体的实现过程及每一步的实施细节。最后将用有限元法得到的结果与MATLAB仿真结果进行对比分析,验证了方法实施的正确性有效性和适用性。     

倍频变压器谐波磁场的分析与漏感抗的计算

提出了一种基于谐波平衡有限元算法的铁磁型倍频变压器等值漏电感的计算方法。计算了不同匝数、结构对漏电感的影响，并与测量值进行了比较，计算值与测量值基本一致，验证了漏电感算法的正确性，为设计、研制高效率的铁磁型倍频变压器提供了一种有效的分析方法。     

油浸式变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法研究

介绍了一种基于有限元法的变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器二维模型,采用有限元法求解变压器内磁通密度分布;并计算变压器铁心及绕组损耗。随后,采用多物理场间接耦合方法将损耗作为热源加载条件求解变压器流体-温度场,分析变压器内部油流速度及温度分布。对35 kV油浸式变压器进行二维电磁-流体-温度场分析,将温度仿真结果与经验公式的热点温度计算结果进行对比,验证了方法的有效性和正确性。     

计算机有限元仿真在缺陷漏磁定量检测中的应用

介绍了有限元基本理论,采用有限元方法分析了棒材表面有无缺陷以及缺陷尺寸变化时的缺陷磁场的分布。仿真结果表明,采用有限元方法可以非常好的对缺陷漏磁场进行分析,分析结果揭示了缺陷尺寸与漏磁场分布之间的关系,为缺陷的定量检测提供了很好的依据。     

永磁涡流耦合器传递转矩计算方法研究

永磁涡流耦合器作为一种传动装置,传递转矩的有效计算是评价其传动性能的重要指标.针对一台6磁极对数、额定输入转速1450r/min的永磁涡流耦合器,首先,根据耦合器几何结构,采用有限元方法对磁力线走向进行了仿真分析,获得永磁涡流耦合器的磁路分布,进而通过分析漏磁边界条件得到了泄漏磁阻和有效磁动势;其次,建立导体盘涡流的坐标系,根据趋肤深度和安培环路定律,考虑磁场分布的连续性和对称性,构建了耦合器的磁感应强度方程;然后,根据导体盘涡电流密度和电导率的数学关系,同时考虑三维端部效应,得到了传递转矩的解析结果;最后,建立样机试验平台和三维有限元模型对该方法进行验证.结果表明,在一定的转速差范围内,所提计算方法具有较好的精度,相对误差在6%以内.采用该方法对永磁涡流耦合器的设计优化提出了一些合理化建议.     

设计磁压以减小高频电感器线圈损耗技术的研究

应用有限元仿真软件研究了高频开气隙功率电感器线圈窗口磁场特征及其引起原因.研究结果表明,气隙(磁压)位置对电感器线圈窗口磁场分布有重要影响,进而严重影响线圈涡流损耗.提出通过设计电感器磁压以减小其线圈涡流损耗的设计方法,对一些采用标准化以及非标准化磁芯的高频功率电感器线圈涡流损耗进行了分析与设计,并给出设计准则.有限元仿真验证了该设计方法可以有效、方便地指导减小高频电感器线圈涡流损耗的研究.