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并联直流变换器网络控制系统的信号传输时延补偿滑模控制器设计
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作者 王艳敏 袁世博 +1 位作者 张伟琦 杨铭洋 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期12-28,共17页
并联直流变换器的网络控制系统(NCS)受到信号传输时延的影响时会损失理想的输出性能。针对典型的并联Buck变换器,设计离散域内的滑模控制器(SMC)以增强系统的鲁棒性,从而保证变换器的均流输出性能。在此基础上分析了不同类型时延对变换... 并联直流变换器的网络控制系统(NCS)受到信号传输时延的影响时会损失理想的输出性能。针对典型的并联Buck变换器,设计离散域内的滑模控制器(SMC)以增强系统的鲁棒性,从而保证变换器的均流输出性能。在此基础上分析了不同类型时延对变换器NCS稳定性能的影响,并得到长/短时延对变换器NCS的实际影响特性。为进一步解决长时延对变换器NCS传输信号的损害问题,基于多步预估法对所设计的SMC控制器进行改进,对系统控制信号进行超前预测并建立缓冲区,从而有效预估与补偿NCS所丢失时延信号进而保证并联Buck变换器的输出性能,同时利用预估误差分析给出改进系统的稳定条件。仿真和实验验证所提方法的优越性,在0.6 ms时延情况,最大误差和上升时间分别减少37.4%、61.3%。 展开更多
关键词 并联直流变换器 网络控制系统 多步预估法 传输时延 时延补偿 滑模控制
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柔性输电用低频变压器电磁分析与多目标优化设计
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作者 王巧媛 贾少锋 +4 位作者 梁得亮 毕建刚 徐征宇 王秀丽 王锡凡 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第4期216-224,共9页
针对柔性交流输电用变压器低频化改造时面临的质量和损耗大幅增长的问题,对低频变压器电磁结构进行了分析和优化设计。分析频率改变对铁心材料和变压器电磁性能的影响。进一步地,利用有限元软件建立低频变压器的参数化模型,将变压器的... 针对柔性交流输电用变压器低频化改造时面临的质量和损耗大幅增长的问题,对低频变压器电磁结构进行了分析和优化设计。分析频率改变对铁心材料和变压器电磁性能的影响。进一步地,利用有限元软件建立低频变压器的参数化模型,将变压器的运行损耗和有效材料质量作为优化目标,基于敏感度分析对优化参数进行分类,分别采用基于遗传算法的多目标优化分析、响应面法、参数扫描法等多种优化方法对不同敏感度的参数进行优化,并结合温度场仿真对优化结果的热点温度进行约束。选取最优样本与未优化的低频变压器模型的各项参数进行对比,从而验证优化设计方案的有效性。 展开更多
关键词 柔性低频输电 低频变压器 漏磁场 有限元仿真 优化设计
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双电压合成矩阵变换器共模电压的研究 被引量:17
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作者 刘洪臣 陈希有 +2 位作者 冯勇 邢海军 马向前 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期182-186,共5页
该文在"原点开关"概念的基础上,对双电压合成控制策略下矩阵变换器共模电压的瞬时值进行了分析,总结了共模电压瞬时值产生的一般规律。提出了两种减小共模电压最大瞬时值的方法。通过改变零输出状态所对应的输入相电压的方法... 该文在"原点开关"概念的基础上,对双电压合成控制策略下矩阵变换器共模电压的瞬时值进行了分析,总结了共模电压瞬时值产生的一般规律。提出了两种减小共模电压最大瞬时值的方法。通过改变零输出状态所对应的输入相电压的方法,分别使共模电压的最大瞬时值减小到原来的86.67%和57.73%,分析了两种方法对输出线电压局部平均值、输入相电流局部平均值及开关次数的影响。通过仿真验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 共模电压 双电压 线电压 开关 相电压 相电流 矩阵变换器 仿真验证 输出 状态
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变压器三角形绕组中环流的构造方法 被引量:13
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作者 毕大强 梁武星 +2 位作者 柴建云 王祥珩 王维俭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期39-43,共5页
由于Y,d接线变压器中三角形(△)侧绕组电流不易测量,使得变压器差动保护中存在电流相位补偿的问题,由此计算出的差流不能很好地反映本相励磁涌流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围。文中根据两侧绕组的电压... 由于Y,d接线变压器中三角形(△)侧绕组电流不易测量,使得变压器差动保护中存在电流相位补偿的问题,由此计算出的差流不能很好地反映本相励磁涌流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围。文中根据两侧绕组的电压方程,推导出△侧绕组环流与星形(Y)侧零序电压和电流之间的关系,提出了一种用于构造Y,d接线变压器中△侧绕组环流的方法,该方法与Y侧绕组接地方式无关,具有广泛的适用性。仿真与动模实验验证了该方法的正确性与有效性,结果分析表明,该方法有利于等效瞬时电感的计算及相关励磁涌流判据的实施。 展开更多
关键词 变压器 三角形绕组 环流 励磁涌流 等效瞬时电感
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直流输电接地极电流对不同结构变压器影响研究 被引量:31
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作者 余洋 韦晨 朱林 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期71-76,共6页
利用PSCAD/EMTDC软件建立系统模型,仿真了直流接地极电流对组式、三相三柱式和三相五柱式等不同结构变压器的影响。仿真结果表明:组式变压器由于具有独立的磁通回路,磁阻小,受直流偏磁影响最大;三相三柱式变压器铁芯中无直流通道,磁阻大... 利用PSCAD/EMTDC软件建立系统模型,仿真了直流接地极电流对组式、三相三柱式和三相五柱式等不同结构变压器的影响。仿真结果表明:组式变压器由于具有独立的磁通回路,磁阻小,受直流偏磁影响最大;三相三柱式变压器铁芯中无直流通道,磁阻大,受直流偏磁影响较小;而三相五柱式变压器虽有磁回路,但铁芯面积比单相变压器小,受直流偏磁影响介于前二者之间。 展开更多
关键词 变压器 HVDC输电 接地极 EMTDC 直流偏磁
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电力电子变压器中高频变压器的设计方法 被引量:24
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作者 薛伟 郑丽君 +3 位作者 高云广 李婧 张晓伟 宋建成 《电测与仪表》 北大核心 2015年第23期117-121,128,共6页
高频变压器是电力电子变压器的核心组成部分,担负着功率传输、电压变换和电气隔离等功能。针对当前高频变压器选型所存在的问题,提出了一种应用于电力电子变压器中高频变压器的设计方法。基于纳米晶软磁材料的高磁导性能,选择新型铁基... 高频变压器是电力电子变压器的核心组成部分,担负着功率传输、电压变换和电气隔离等功能。针对当前高频变压器选型所存在的问题,提出了一种应用于电力电子变压器中高频变压器的设计方法。基于纳米晶软磁材料的高磁导性能,选择新型铁基纳米晶作为其铁芯材料,考虑电力电子变压器中移相全桥DC/DC变换器存在副边占空比丢失的问题,将面积乘积(AP)法与移相全桥DC/DC变换器的理论相结合,计算了高频变压器的变比和原副边绕组等参数。通过对高频变压器铁损、交流电阻、绕组温升和绝缘强度的测试和分析,结果满足设计要求,验证了设计方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 高频变压器 纳米晶 AP法
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非接触感应电能传输系统松耦合变压器参数设计 被引量:19
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作者 詹厚剑 吴杰康 +2 位作者 赵楠 蒋程 齐佳鑫 《现代电力》 2009年第1期40-44,共5页
松耦合变压器是非接触感应电能传输系统中的关键部分。在简要介绍松耦合变压器的基本结构和工作原理的基础上,提出了松耦合变压器的互感等效电路模型。根据松耦合变压器的特点,分析了铁芯材料、绕组位置、气隙大小对变压器耦合系数的影... 松耦合变压器是非接触感应电能传输系统中的关键部分。在简要介绍松耦合变压器的基本结构和工作原理的基础上,提出了松耦合变压器的互感等效电路模型。根据松耦合变压器的特点,分析了铁芯材料、绕组位置、气隙大小对变压器耦合系数的影响。同时,针对原、副边漏感的特性,进一步讨论了变压器原、副边电路补偿问题。最后给出了非接触感应电能传输系统中松耦合变压器的耦合系数、网络补偿等几个重要参数的设计方案。 展开更多
关键词 感应电能传输 松耦合变压器 耦合系数 原、副边补偿
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基于DEPSO-RBFNN的变压器表面温度预测模型 被引量:9
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作者 朱承治 郭创新 +3 位作者 秦杰 刘兆燕 朱传柏 曹一家 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期37-43,共7页
提出一种基于差异进化算法(DE)和粒子群优化算法(PSO)的新型混合进化算法DEPSO,以及基于DEPSO的径向基函数神经网络(RBFNN)模型,并应用于预测SF6气体绝缘变压器表面温度。该模型用DEPSO算法训练RBFNN隐层中心的数量和位置,并采用递推最... 提出一种基于差异进化算法(DE)和粒子群优化算法(PSO)的新型混合进化算法DEPSO,以及基于DEPSO的径向基函数神经网络(RBFNN)模型,并应用于预测SF6气体绝缘变压器表面温度。该模型用DEPSO算法训练RBFNN隐层中心的数量和位置,并采用递推最小二乘法确定网络输出层的权值。对某变电站SF6气体绝缘变压器的表面温度预测结果表明:与BP网络、基于进化规划(EP)、PSO的RBFNN相比,这种建模方法具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 SF6气体绝缘变压器 表面温度预测 RBF神经网络 粒子群优化算法 差异进化算法
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特高压变压器线圈及其出线装置的电场计算与优化 被引量:11
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作者 吕殿利 韩婷彦 +2 位作者 孙于 王建民 汪友华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期128-132,共5页
特高压变压器的绝缘设计对变压器的单台极限容量和运行可靠性具有决定性意义。对变压器进行电场分析,控制各处油隙的电场强度远小于起始局部放电电场,是特高压交流变压器绝缘设计的重要内容。将自编优化程序与商用有限元软件通过接口方... 特高压变压器的绝缘设计对变压器的单台极限容量和运行可靠性具有决定性意义。对变压器进行电场分析,控制各处油隙的电场强度远小于起始局部放电电场,是特高压交流变压器绝缘设计的重要内容。将自编优化程序与商用有限元软件通过接口方法,实现电场的全局优化。 展开更多
关键词 特高压变压器 电场计算 有限元法 优化方法
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大型变压器屏蔽涡流场中杂散损耗的研究 被引量:8
10
作者 杨素梅 程志光 +2 位作者 朱晓荃 胡启凡 任晓鹏 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期451-453,共3页
主要研究在大型变压器设计中如何通过加入磁屏蔽和电磁屏蔽结构来有效地减少杂散损耗,同时,为了简化结构并且还要切中杂散损耗的基本特征,建立了两组基于工程的基准屏蔽模型,这两组模型用来定量地研究通过加入屏蔽构件来有效地降低杂散... 主要研究在大型变压器设计中如何通过加入磁屏蔽和电磁屏蔽结构来有效地减少杂散损耗,同时,为了简化结构并且还要切中杂散损耗的基本特征,建立了两组基于工程的基准屏蔽模型,这两组模型用来定量地研究通过加入屏蔽构件来有效地降低杂散损耗及模拟典型屏蔽的电磁行为,同时也可以验证使用的电磁分析方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 涡流 磁滞 各向异性 硅钢迭片 杂散损耗
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反激式开关电源变压器的设计 被引量:22
11
作者 徐强 董威 +1 位作者 田俊杰 张俊 《中国测试》 CAS 2009年第3期74-77,共4页
针对工作在连续电流(CCM)或断续电流模式(DCM)下的反激式变压器设计中存在的计算公式众多、参数设计困难等问题,提出了一种新的反激变压器设计方法。该方法统一了两种模式下的变压器计算公式,有效地解决了磁芯大小、原边电感值、气隙大... 针对工作在连续电流(CCM)或断续电流模式(DCM)下的反激式变压器设计中存在的计算公式众多、参数设计困难等问题,提出了一种新的反激变压器设计方法。该方法统一了两种模式下的变压器计算公式,有效地解决了磁芯大小、原边电感值、气隙大小、原边线圈的匝数、线径等的参数设计,提高了反激式变压器设计效率,降低了计算难度,有利于反激变压器的快速设计。 展开更多
关键词 开关电源 单端反激变压器 连续电流模式 断续电流模式
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变压器智能组件设计方案 被引量:10
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作者 张斌 卢萍 +2 位作者 黄国方 戴欣欣 檀永 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第19期85-88,共4页
从功能集成、信息共享、接口标准化和智能化出发,提出了一种基于全站数字化采样的变压器智能组件整体设计和组屏方案。为了满足变压器智能组件的智能控制、故障诊断等综合应用的需求,设计了一种变压器智能组件主智能电子设备(IED)。主IE... 从功能集成、信息共享、接口标准化和智能化出发,提出了一种基于全站数字化采样的变压器智能组件整体设计和组屏方案。为了满足变压器智能组件的智能控制、故障诊断等综合应用的需求,设计了一种变压器智能组件主智能电子设备(IED)。主IED由测控IED和监测IED组成,测控IED加强了对变压器三侧的动态、稳态、暂态信息和变压器本体信息的采集。通过可靠的内部通信链路将信息送给监测IED,实现智能组件内部信息共享。介绍了一种变压器本体智能终端的硬件设计方案,实现了变压器设备的数字化测量、智能控制和非电量保护功能的集成设计。 展开更多
关键词 智能变电站 智能组件 变压器 三态数据 在线监测
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1.2MV脉冲变压器设计及实验研究 被引量:12
13
作者 马成刚 谢敏 +1 位作者 刘云涛 李亚维 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期550-552,共3页
介绍了1.2 MV脉冲变压器的设计方法,采用螺旋渐开式绕组逐渐增大绕组对磁芯的绝缘距离,用ANSYS程序模拟脉冲变压器中的场强分布情况,最大场强不超过18 kV/mm。通过实验研究有效解决了绕组对绝缘支撑的局部放电现象,得到了1.2 MV的高压... 介绍了1.2 MV脉冲变压器的设计方法,采用螺旋渐开式绕组逐渐增大绕组对磁芯的绝缘距离,用ANSYS程序模拟脉冲变压器中的场强分布情况,最大场强不超过18 kV/mm。通过实验研究有效解决了绕组对绝缘支撑的局部放电现象,得到了1.2 MV的高压脉冲输出,单次运行时间达到1 min,重复频率100Hz,验证了所采用的设计方法的可行性。 展开更多
关键词 脉冲变压器 螺旋渐开式绕组 局部放电 重复频率
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径向振动压电变压器的等效电路模型及特性研究 被引量:11
14
作者 黄以华 周康源 +1 位作者 施俊 顾宇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1585-1588,共4页
本文使用线性压电方程并结合相关的弹性理论对目前国际上刚刚出现的径向振动压电变压器进行了分析和研究 ,导出了该压电变压器的等效电路模型 ,并根据电路模型得出径向振动压电变压器的输入阻抗、输出阻抗、升压比、输出功率及效率等特... 本文使用线性压电方程并结合相关的弹性理论对目前国际上刚刚出现的径向振动压电变压器进行了分析和研究 ,导出了该压电变压器的等效电路模型 ,并根据电路模型得出径向振动压电变压器的输入阻抗、输出阻抗、升压比、输出功率及效率等特性的数学表达式 .文中通过实验对上述特性加以验证 ,实验结果与理论计算值基本一致 。 展开更多
关键词 压电变压器 径向振动 等效电路 压电振子
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超高压双器身结构的变压器设计与电磁分析 被引量:7
15
作者 李洪奎 井永腾 +2 位作者 李岩 李龙女 韩芳旭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2322-2328,共7页
由于超高压变压器采用独立调压结构(分为主体变压器和调压变压器),此结构变压器占地面积大,安装、调试和维修工作复杂。因此,提出一种新型器身结构,为双器身共箱式结构,即主体变压器和调压变压器设计在同一油箱内,可使占地面积大大减小... 由于超高压变压器采用独立调压结构(分为主体变压器和调压变压器),此结构变压器占地面积大,安装、调试和维修工作复杂。因此,提出一种新型器身结构,为双器身共箱式结构,即主体变压器和调压变压器设计在同一油箱内,可使占地面积大大减小,并降低了安装、调试和维修工作的难度。首先利用三维有限元分析方法,结合超高压双器身变压器的磁路特点,建立"磁场-电路"耦合数学模型,计算分析该产品漏磁场,并对金属结构件磁密、损耗进行计算和分析。同时,采用能量法对产品短路阻抗进行求解,最后通过实验值定量地分析此结构对短路阻抗的影响。结果表明:采用调压变压器新结构后,油箱磁密幅值降低了0.01 T;夹件磁密幅值降低了4.16%;夹件损耗降低了8.1%,短路阻抗略有增加,增加的最大幅值为2.56%,并通过与实验数据的对比得到计算误差<2%,验证了计算的有效性。通过计算与分析表明,新结构与原结构的产品特性变化不大,新结构符合生产技术要求。 展开更多
关键词 超高压变压器 双器身 漏磁场 短路阻抗 电磁分析
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电磁发射用高温超导空心脉冲变压器 被引量:10
16
作者 宋萌 周羽生 +1 位作者 唐跃进 魏斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期72-76,共5页
为了研究高温超导空心脉冲变压器的可行性,建立了由5个超导双饼绕组组成的空心脉冲变压器模型。采用磁场计算与电路分析相结合的方法,即在用有限元法分析磁场并计算反映绕组间电磁耦合的电感矩阵的基础上列写电路方程,分析了两种不同的... 为了研究高温超导空心脉冲变压器的可行性,建立了由5个超导双饼绕组组成的空心脉冲变压器模型。采用磁场计算与电路分析相结合的方法,即在用有限元法分析磁场并计算反映绕组间电磁耦合的电感矩阵的基础上列写电路方程,分析了两种不同的绕组联接方式。在理论计算的基础上,制作了由5个高温超导双饼绕组组成的实验用空心脉冲变压器。在实验变压器二次绕组短路的情况下进行了冲击试验。由于受到环流的影响,实验结果部分与期望值相符,对高温超导空心脉冲变压器的设计具有一定参考意义。 展开更多
关键词 高温超导 脉冲变压器 双饼绕组 有限元 环流
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变压器衰减励磁涌流的实用计算方法 被引量:31
17
作者 张建松 何奔腾 张雪松 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期57-60,共4页
分析了变压器励磁涌流的衰减机理,根据变压器等效电路,推导出衰减励磁涌流的递归计算方法。通过曲线拟合的方法,提出了涌流幅值和间断角随时间变化的实用计算公式,为变压器差动保护和后备保护的原理研究、整定计算提供了分析计算的工具。
关键词 电力变压器 励磁涌流 继电保护
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感应滤波四绕组变压器及其滤波补偿装置分析 被引量:6
18
作者 李世军 罗隆福 +3 位作者 李伟栋 沈阳 丁立国 张细政 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期88-93,共6页
为改善220kV变电站的电能质量,提出了一种基于感应滤波技术的四绕组变压器,相比传统三绕组变压器,其增加了一个具有零阻抗设计特征的附加滤波绕组.附加滤波绕组接配套的滤波补偿装置,此变压器能够高效抑制110kV和35kV负载侧的谐波,减小2... 为改善220kV变电站的电能质量,提出了一种基于感应滤波技术的四绕组变压器,相比传统三绕组变压器,其增加了一个具有零阻抗设计特征的附加滤波绕组.附加滤波绕组接配套的滤波补偿装置,此变压器能够高效抑制110kV和35kV负载侧的谐波,减小220kV侧的谐波电流.对比分析了几种较为常用无功补偿容量的分配方案,确定了采用配系数分配方法设计感应滤波四绕组变压器配套滤波补偿装置的优化方案,从而实现了滤波总电感最小的目的,保证了滤波补偿装置的经济性.利用PSCAD/EMTDC软件建立了感应滤波四绕组变压器及滤波补偿装置的仿真模型.仿真结果表明,本文提出方案的滤波效果远远优于传统的三绕组变压器的滤波方案,具有良好的工程应用前景. 展开更多
关键词 四绕组变压器 感应滤波 无功补偿 滤波器设计 仿真验证
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基于有限元仿真的高频高压变压器分段绕组漏感设计方法 被引量:12
19
作者 刘星亮 邱祁 +2 位作者 王若宇 邓焰 何湘宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期610-617,共8页
为实现高频高压变压器漏感参数的精确控制,提出了一种结合有限元仿真和绕组分段概念的漏感设计方法。首先,将低压绕组分段,并对漏磁路进行集中参数等效。类比平面几何直线公理,给出各分段绕组匝数分配调节过程中漏磁路磁阻恒定这一假定... 为实现高频高压变压器漏感参数的精确控制,提出了一种结合有限元仿真和绕组分段概念的漏感设计方法。首先,将低压绕组分段,并对漏磁路进行集中参数等效。类比平面几何直线公理,给出各分段绕组匝数分配调节过程中漏磁路磁阻恒定这一假定,并由此推导出漏感同各分段匝数及2—3种给定特例漏感值之间的关系式。然后,通过有限元仿真求得特例情况下的漏感值。最后,以低压绕组两分段为例,对3种布局、4种气隙分情况讨论,并将有限元仿真结果同该方法计算结果进行了对比。结果表明:不同布局、气隙搭配组合下的漏感相对误差均在可接受范围内。此外,漏感调节过程中,励磁电感的变化很小,进一步验证了该设计方法的有效性和适用性。 展开更多
关键词 漏感 高频高压变压器 有限元分析 分段绕组 等效磁路
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基于集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计 被引量:8
20
作者 李志广 沈湛 +1 位作者 潘鹏 金龙 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期141-147,共7页
现有变压器设计方法没有对谐波下绕组结构进行精确设计,为此提出了一种考虑集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计方法。利用Helmholtz方程对交流谐波下铜箔、矩形及圆形导体绕组的损耗进行了分析及优化,并考虑了磁... 现有变压器设计方法没有对谐波下绕组结构进行精确设计,为此提出了一种考虑集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计方法。利用Helmholtz方程对交流谐波下铜箔、矩形及圆形导体绕组的损耗进行了分析及优化,并考虑了磁芯窗口参数的影响,对比了各种优化方法的优缺点及应用场合。样机实验结果表明,该方法可以准确给出谐波损耗最小时的优化结构,适用于大功率定制变压器的设计。 展开更多
关键词 静电除尘 变压器 绕组 集肤效应 邻近效应
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