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基于磁导-电容类比法和Energetic模型的高频变压器铁芯动态磁滞建模方法
1
作者 陈彬 陈一博 +2 位作者 万妮娜 黄力 唐波 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第16期6591-6602,I0037,共13页
高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energeti... 高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型相结合,构建表征静态磁滞效应的铁芯静态磁滞磁导模型;其次,在静态磁滞磁导模型基础上,依据损耗统计理论,引入磁阻和受控磁动势源用以表征铁芯涡流损耗和剩余损耗的动态损耗分量,构建铁芯动态磁滞磁导模型;然后,基于不同工况下实验测量数据,结合损耗统计理论与场分离技术获得各频率下静态磁滞回线,推导静态模型参数随频率变化规律,得到考虑静态参数频率效应的动态磁滞磁导模型特征参数;最后,将所建铁芯模型在不同频率、磁密的正弦波与不同占空比方波激励下的仿真结果与实验测量结果进行对比分析,验证铁芯模型的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 损耗统计理论 Energetic模型 磁导-电容类比法 频率效应
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利兹线绕组高频变压器漏感双二维镜像法计算模型
2
作者 赵志刚 王凯 +2 位作者 陈天缘 苏楠 巩业超 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5715-5727,共13页
高频变压器漏感是影响电力电子变压器运行可靠性和功率传输特性的一个至关重要的参数。利兹线绕组复杂的绞合结构使得变压器漏感精确计算面临挑战。由于高频变压器优化设计过程中对漏感计算速度和准确性要求较高,传统有限元法需要对利... 高频变压器漏感是影响电力电子变压器运行可靠性和功率传输特性的一个至关重要的参数。利兹线绕组复杂的绞合结构使得变压器漏感精确计算面临挑战。由于高频变压器优化设计过程中对漏感计算速度和准确性要求较高,传统有限元法需要对利兹线绕组进行精细化建模,对计算机硬件成本要求高,计算耗时长,因此目前常采用解析计算法。基于一维磁场假设的解析计算法虽然能快速计算变压器漏感,但忽略了绕组端部效应和内、外磁心窗口磁场强度分布差异的影响,导致计算误差较大。为此该文建立一种基于镜像原理的双二维利兹线绕组高频变压器漏感解析计算模型,在考虑内、外磁心窗口磁场强度分布差异的同时,兼顾绕组的端部效应和频变特性。最后,绕制了三台不同型号的样机,并进行实验验证与对比分析。实验结果表明,所建立的模型能够实现圆形和矩形利兹线绕组高频变压器漏感的精确、高效计算。 展开更多
关键词 高频变压器 利兹线 漏感 双二维模型 镜像法 频变特性
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基于LS-SVM与NSGA-Ⅱ的高频变压器优化设计方法
3
作者 刘任 李常建 唐波 《高电压技术》 北大核心 2025年第10期5166-5174,共9页
准确进行高频变压器(high frequency transformer, HFT)优化设计对其自身和所属系统的综合性能提升意义重大。然而,现有HFT优化设计方法通常利用简化解析公式计算磁心与绕组损耗、热点温度等电磁热参数,虽然这些解析公式的计算速度较快... 准确进行高频变压器(high frequency transformer, HFT)优化设计对其自身和所属系统的综合性能提升意义重大。然而,现有HFT优化设计方法通常利用简化解析公式计算磁心与绕组损耗、热点温度等电磁热参数,虽然这些解析公式的计算速度较快,但其精度较低,继而导致其所得优化设计结果的准确性与可靠性不高。为兼顾HFT优化设计的精度与速度,该文首次引入基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines, LS-SVM)的HFT电磁热参数代理模型,并基于非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)提出一种新的HFT优化设计方法。为验证所提LS-SVM代理模型的优越性,将其与循环神经网络和深度神经网络代理模型对比,结果表明LS-SVM精度更高。最后,基于所提方法对1台5 kHz/10 kW的HFT进行多目标优化设计,并用有限元结果对最优设计方案进行验证,结果表明:所提HFT磁心损耗、绕组损耗与热点温度代理模型的计算误差小于传统解析模型,分别仅为2.77%、3.03%、0.92%,从而验证了所提优化设计方法的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 高频变压器 高频损耗 热点温度 最小二乘支持向量机 多目标优化设计
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240 MW 220 kV变压器空负载移动试验平台设计及试验
4
作者 汤国龙 汪先炜 +4 位作者 胡华锋 陈威 闫培渊 戴迎宏 李敏 《科技和产业》 2025年第2期50-56,共7页
空载及负载试验是变压器的例行试验。大型变压器空载及负载试验所需试验设备体积大质量重,试验设备需要被吊装、固定、运输、卸货、二次组装接线,这一过程存在一定的运输风险且效率较低。针对这一现场试验问题,采用SolidWorks设计空负... 空载及负载试验是变压器的例行试验。大型变压器空载及负载试验所需试验设备体积大质量重,试验设备需要被吊装、固定、运输、卸货、二次组装接线,这一过程存在一定的运输风险且效率较低。针对这一现场试验问题,采用SolidWorks设计空负载试验平台,将变频电源、中间变压器、互感器组、电容器组等试验设备集成两个试验车上,并通过重心分析、3D力学仿真、设备螺栓紧固方案设计,最后根据分析结果研制试验平台。该试验平台经过长途驾驶及现场试验,车载设备稳固无偏心无偏移问题,现场试验效率提高了3倍。 展开更多
关键词 空载负载试验 结构设计 试验平台
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基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法 被引量：2
5
作者 刘丰硕 汲胜昌 +1 位作者 党永亮 祝令瑜 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期956-966,共11页
中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件,起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度,得到了研究者的广泛关注。为此,提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法... 中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件,起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度,得到了研究者的广泛关注。为此,提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法。根据中频变压器绝缘结构特点给出优化总体流程,并提出使用基于非支配排序和参考向量的遗传算法C-MOEA/D对绝缘结构参数优化。针对优化过程中存在的难题,首先构建了中频变压器二维电场分析参数化模型,以三维模型为基准,分析对比了其计算精度;其次通过拉丁超立方采样和基于方差的灵敏度分析方法确定影响最大场强的关键结构参数,固定灵敏度低的结构参数实现参数化模型决策变量降维;随后,根据中频变压器隔离电压波形搭建绝缘材料击穿场强测试平台,确定其常用绝缘材料的击穿场强并给出绝缘约束条件。最后以最大场强和体积为目标,对一台25 kV中频变压器的11个绝缘结构参数进行优化设计应用。优化结果表明:与原设计相比,最大场强下降19.6%,体积减小23.9%。 展开更多
关键词 中频变压器 遗传算法 灵敏度分析 绝缘结构优化 参数化模型 降维
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计及无功支撑与倍频功率抑制的光伏低穿策略及故障分析
6
作者 陈有为 冯海洋 +5 位作者 吴水军 孙士云 徐韬 张丕豪 刘维胜 蒋朝顺 《电力科学与工程》 2025年第2期31-41,共11页
针对光伏逆变器在采用传统低电压穿越控制策略时出现的缺乏负序动态无功电流支撑和功率倍频波动的现象,依据最新光伏并网技术规定中正负序动态无功电流支撑的要求,设计出q轴正负序电流指令;为了同时实现抑制有功功率2倍频波动的效果,计... 针对光伏逆变器在采用传统低电压穿越控制策略时出现的缺乏负序动态无功电流支撑和功率倍频波动的现象,依据最新光伏并网技术规定中正负序动态无功电流支撑的要求,设计出q轴正负序电流指令;为了同时实现抑制有功功率2倍频波动的效果,计算出d轴正负序电流指令。该策略兼顾了逆变器通流能力与波动抑制,达到了同时满足正负序动态无功电流支撑能力且抑制功率二倍频波动的效果。基于此低电压穿越控制策略,对光伏电站的短路电流特性进行解析。通过建模仿真,将所提策略与现有低电压穿越控制策略进行对比分析,验证了策略的有效性以及短路电流解析式的正确性。 展开更多
关键词 光伏发电 低电压穿越 动态无功电流支撑 抑制功率倍频波动 短路电流
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基于数字孪生的变压器热点温度预测预警技术研究 被引量：2
7
作者 李佰霖 马云帆 +3 位作者 陈昱锐 罗远林 褚凡武 付文龙 《工程设计学报》 北大核心 2025年第3期281-295,共15页
变压器热点温度对电网系统的可靠性和稳定性有直接影响。针对传统变压器管理模式复杂以及变压器热点温度预测方法存在成本高、计算效率低和计算误差高等问题,提出了一种基于数字孪生的变压器热点温度预测预警技术。首先,搭建变压器数字... 变压器热点温度对电网系统的可靠性和稳定性有直接影响。针对传统变压器管理模式复杂以及变压器热点温度预测方法存在成本高、计算效率低和计算误差高等问题,提出了一种基于数字孪生的变压器热点温度预测预警技术。首先,搭建变压器数字孪生六维模型,实现了系统数据共通、多源融合和虚实交互等功能。然后,构建可承载人工智能与机器学习算法的感知交互驱动型数字孪生系统,并采用混沌自适应粒子群优化(chaotic adaptive particle swarm optimization,CAPSO)算法对BP(back propagation,反向传播)神经网络的权重和阈值进行优化,加快了原始网络的收敛速度,同时建立了基于CAPSO-BP的变压器热点温度预测模型。最后,利用变压器现场监测数据在虚拟引擎平台上进行仿真分析,实现了变压器热点温度预测预警系统各功能的开发应用并验证了预测模型的可行性和有效性。研究结果为数字孪生变压器系统由数字化向智能化转型提供了新的思路和理论依据。 展开更多
关键词 变压器 数字孪生 人工智能 机器学习 混沌自适应粒子群优化 反向传播神经网络 温度预测
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基于能量模型与电磁场数值法的高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型 被引量：1
8
作者 姬俊安 赵志刚 +2 位作者 张时 陈天缘 贾慧杰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期2027-2038,I0035,共13页
准确预测纳米晶材料的磁滞特性,对高频变压器磁芯的电-磁-热特性分析具有重要意义。然而,受制于高成本、不准确的静态磁滞特性表征方法,现有基于静态磁滞模型与电磁场数值法的软磁材料磁滞特性预测模型难以兼顾实用性与有效性。该文首... 准确预测纳米晶材料的磁滞特性,对高频变压器磁芯的电-磁-热特性分析具有重要意义。然而,受制于高成本、不准确的静态磁滞特性表征方法,现有基于静态磁滞模型与电磁场数值法的软磁材料磁滞特性预测模型难以兼顾实用性与有效性。该文首先基于能量模型建模理论与软磁材料磁化机理,推导并建立能量模型参数与磁通密度之间的函数解析关系,实现不同磁化强度下软磁材料静态磁滞特性高效、准确地模拟;其次,将能量模型与Maxwell方程进行耦合,考虑高频方波电压激励下材料静态磁滞特性对带材内部涡流分布的影响,进而求解带材内部的磁通密度分布;最后,依据损耗统计理论,建立高频方波电压激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型,并通过实验验证该文所建预测模型的有效性。 展开更多
关键词 纳米晶 涡流 能量模型 数值方法
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纳米晶高频变压器漏磁通磁芯涡流损耗分析 被引量：1
9
作者 刘学 赵鲁 +2 位作者 马呈瑶 范恩泽 葛琼璇 《电气传动》 2025年第3期27-34,共8页
高频变压器是串联谐振型DC/DC变换器中至关重要的组成部分,其稳定运行对于电源系统的可靠性、效率和功率密度都具有决定性的影响。纳米晶磁芯因其高饱和磁通、高磁导率、低矫顽力以及高频损耗低等优点而被广泛应用。为了提高DC/DC变换... 高频变压器是串联谐振型DC/DC变换器中至关重要的组成部分,其稳定运行对于电源系统的可靠性、效率和功率密度都具有决定性的影响。纳米晶磁芯因其高饱和磁通、高磁导率、低矫顽力以及高频损耗低等优点而被广泛应用。为了提高DC/DC变换器的功率密度,高频变压器漏感被普遍用作谐振电感,以实现开关器件的软开关特性。然而,纳米晶合金具有较高的电导率,当高频漏磁通垂直穿过其表面带材时,将会感应出较强的涡流,从而引起潜在的热问题,这将对变压器及系统的稳定安全运行造成一定的影响。提出一种改进的高频变压器有限元仿真方法,通过建立独立的磁芯边缘纳米晶带材的三维模型,在漏感较大时,用于确定高频漏磁通感应时附加涡流损耗的分布特性,并用温升实验验证了其正确性。 展开更多
关键词 纳米晶磁芯 高频变压器 漏感 涡流损耗
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基于磁集成技术的大功率LLC变压器设计
10
作者 耿志东 窦泽春 +2 位作者 周帅 易滔 毕浪 《机车电传动》 2025年第3期157-167,共11页
针对轨道车辆电源中LLC变压器数量多、体积重量大的问题,文章结合电路特性设计了双LLC变压器磁芯集成方案。通过引入公共解耦柱,实现励磁电感与漏感参数解耦调节,建立了新型集成磁芯结构;基于损耗最小化原则,对变压器铜箔绕组厚度进行... 针对轨道车辆电源中LLC变压器数量多、体积重量大的问题,文章结合电路特性设计了双LLC变压器磁芯集成方案。通过引入公共解耦柱,实现励磁电感与漏感参数解耦调节,建立了新型集成磁芯结构;基于损耗最小化原则,对变压器铜箔绕组厚度进行优化设计,确定了磁芯材料、绕组结构等关键参数,并成功研制160 kW试验样机。测试结果表明,该集成变压器较传统分立式方案体积减小18.8%,重量降低33.4%,仿真与试验结果验证了设计方法的准确性与工程可行性。 展开更多
关键词 LLC 变压器 磁集成 解耦柱 铜箔厚度 轨道车辆电源
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基于磁场能量法的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型
11
作者 胡安龙 李敏 +4 位作者 魏勇 尚志鹏 刘任 王爽 唐波 《智慧电力》 北大核心 2025年第1期24-30,53,共8页
圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大... 圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大、精度低等问题。基于极坐标与坡应廷定理推导了考虑高频集肤与邻近效应的圆形利兹线初、次级绕组漏磁场能量的解析表达式,进而在磁场能量法的架构内,推导并得到了一种新的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型。基于该解析模型和传统Dowell模型分别计算了2种圆形利兹线绕组高频变压器样机的宽频漏电感,并将其与相应实测结果进行对比,验证了所提解析计算模型的准确性。 展开更多
关键词 高频变压器 圆形利兹线 漏电感 解析计算
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基于线性化功率模型的DAB变换器PWM移相控制优化
12
作者 侯力枫 刘大雷 +3 位作者 宋新利 张兆广 刘婕 刘暘 《微型电脑应用》 2025年第3期130-133,共4页
为了开发更加简易实用的控制策略来提升双有源桥钳位(DABC)变换器的运行效率,并且优化DABC变换器处于宽电压条件下的运行效率,设计了一种基于线性化功率模型的DABC变换器脉宽调制(PWM)移相控制方案。针对钳位开关运行周期以及占空比实... 为了开发更加简易实用的控制策略来提升双有源桥钳位(DABC)变换器的运行效率,并且优化DABC变换器处于宽电压条件下的运行效率,设计了一种基于线性化功率模型的DABC变换器脉宽调制(PWM)移相控制方案。针对钳位开关运行周期以及占空比实施调节,利用钳位开关周期与占空比参数计算副边H桥占空比数据。实验结果表明:采用PWM移相控制,BUCK模式变压器原边侧H桥输出五电平,使电压应力发生大幅减小,增加了控制器选择灵活性,大幅减小变换器成本;PWM移相控制达到94%的传输效率,获得5.2的电压转换比,最小传输效率是90.52%,电压转换率为6.2;与传统双有源桥(DAB)变换器相比,新型控制模式获得了更高传输效率,达到了更小电压与电流应力,降低了开关损耗。 展开更多
关键词 双有源桥 钳位变换器 简单控制 调制方法 效率
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高压断路器操作过电压特性及抑制措施研究
13
作者 樊顺 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2025年第11期061-064,共4页
文章就高压断路器在运行过程中所产生过电压的特点以及过电压对电网的安全,稳定运行所造成的影响进行了深入的研究。采用理论分析与实验验证等手段对过电压种类,产生原因及影响因素进行系统分析,对现有过电压抑制措施有效性及局限性进... 文章就高压断路器在运行过程中所产生过电压的特点以及过电压对电网的安全,稳定运行所造成的影响进行了深入的研究。采用理论分析与实验验证等手段对过电压种类,产生原因及影响因素进行系统分析,对现有过电压抑制措施有效性及局限性进行评价。据此提出一种新型过电压抑制技术及其改进方案,并对该技术的经济性及效率进行讨论。研究结果表明:新抑制技术能有效地降低过电压风险、提高电网稳定可靠运行。本课题研究对指导实际电网中过电压抑制措施优化与实施有一定的理论意义与现实意义。 展开更多
关键词 高压断路器 过电压特性 抑制措施 电网安全
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基于修正J-A模型和改进遗传算法的变压器建模方法 被引量：2
14
作者 王顺亮 何坤 +4 位作者 周俊杰 马俊鹏 刘天琪 辛清明 李欢 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期219-224,共6页
变压器直流偏磁会导致铁心半周饱和,可能导致高压直流输电系统中谐波不稳定现象发生。为实现对直流偏磁条件下变压器运行工况的精确模拟,基于能量守恒式及Langevin方程对原Jiles-Atherton(J-A)模型进行修正;进一步提出了适用于修正J-A... 变压器直流偏磁会导致铁心半周饱和,可能导致高压直流输电系统中谐波不稳定现象发生。为实现对直流偏磁条件下变压器运行工况的精确模拟,基于能量守恒式及Langevin方程对原Jiles-Atherton(J-A)模型进行修正;进一步提出了适用于修正J-A模型参数辨识的改进遗传算法,提高了传统遗传算法的全局搜索精度和收敛速度。在PSCAD/EMTDC中基于修正J-A模型搭建了非线性磁滞电感,在此基础上建立变压器仿真模型;基于等比缩小的变压器实物进行直流偏磁实验,将励磁电流仿真波形与实验波形进行对比。结果表明:修正的J-A模型物理意义更加明确,改进遗传算法具有更高的精度和更快的收敛速度,所建变压器模型与实验结果吻合度很高,验证了所提建模方法的准确性。 展开更多
关键词 直流偏磁 Jiles-Atherton模型 遗传算法 变压器建模 PSCAD/EMTDC
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高频利兹线变压器漏感快速计算方法
15
作者 陈天缘 赵志刚 +1 位作者 郑宇萱 王凯 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2353-2364,共12页
高频变压器的漏感作为电力电子变换器中的重要参数,对改善隔离型DC-DC变换器的运行模式和功率传输特性具有重要的意义。与圆导线相比,利兹线能够有效地减少高频磁性元件中的涡流损耗。然而,利兹线绕组的复杂结构给高频变压器漏感预测带... 高频变压器的漏感作为电力电子变换器中的重要参数,对改善隔离型DC-DC变换器的运行模式和功率传输特性具有重要的意义。与圆导线相比,利兹线能够有效地减少高频磁性元件中的涡流损耗。然而,利兹线绕组的复杂结构给高频变压器漏感预测带来了严峻的挑战。一方面,磁心窗口各区域的磁场能量难以准确提取;另一方面,利兹线的多股和扭转结构难以准确表征。因此,该文基于镜像原理和网格化处理,精确提取磁心窗口不同区域的磁场能量。通过引入相对复数磁导率实现了多股利兹线的均匀化建模,揭示了宽频范围内磁场能量的衰减规律,提出坐标变换方法对利兹线的扭转结构进行表征,建立了计及利兹线扭转特征和频变特性的高频变压器漏感预测模型。最后,针对两种不同利兹线绕组的变压器模型,从计算精度和效率两方面进行了详细的实验研究和对比分析。结果表明,所提计算方法的最大偏差不超过4%,计算时间约为20 s,验证了该方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 高频变压器 漏感 镜像法 利兹线绕组 频变特性
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400 Hz大容量低压双分裂中频变压器电磁设计及磁热性能仿真研究
16
作者 田凤奇 杜振斌 +2 位作者 汪友华 王建民 石建 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期140-150,共11页
频率和容量的升高会使中频变压器的电气性能和结构发生较大变化,其磁热问题较为突出。为了保证中频变压器安全稳定地运行,该文以一台百兆瓦级400 Hz中频变压器作为研究对象,首先,利用参数扫描法进行了中频变压器的电磁设计,并与工频变... 频率和容量的升高会使中频变压器的电气性能和结构发生较大变化,其磁热问题较为突出。为了保证中频变压器安全稳定地运行,该文以一台百兆瓦级400 Hz中频变压器作为研究对象,首先,利用参数扫描法进行了中频变压器的电磁设计,并与工频变压器进行了对比分析,发现中频变压器空载损耗较大;其次,为了验证设计结果的准确性,利用有限元软件对中频变压器的磁场分布、短路阻抗及温度场分布进行了计算与分析;再次,通过对变压器绕组进行二维精细化建模与仿真分析,得到了铁心和绕组的热点位置,并根据磁热分布结果得到了铁心空载损耗较大会导致局部过热风险的结论;最后,为了降低铁心损耗和防止局部过热,增设铁心油道数量进行局部过热控制。仿真结果表明,采用双油道设计方案时,铁心的磁、热性能均满足产品设计要求。该研究可为今后对中频变压器的磁热设计提供参考。 展开更多
关键词 中频变压器 电磁设计 电磁场 温度场 空载损耗 局部过热控制
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圆形利兹线高频变压器双二维漏感解析计算模型 被引量：1
17
作者 张鹏宁 李朋阳 +3 位作者 刘泽 张荐 曹清山 李磊 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期75-87,共13页
圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布... 圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布进行双二维简化等效,综合考虑高频涡流效应对圆形利兹线内漏磁能量的影响,建立了高频变压器双二维漏感解析计算模型,并利用所提出模型分析了磁芯开气隙和绕组交叉换位情况下高频变压器的漏感变化特性。同时将双二维漏感解析计算模型应用到高频变压器的优化设计流程中,设计并制作了两台变比分别为200 V/200 V、300 V/600 V的高频变压器样机,通过实验对其漏感进行了测量,且实验测量值与解析模型计算值的全局平均偏差均小于2%,验证了该文模型的准确性。最后,通过对该文模型的适用性进行对比分析得出,模型的计算精度和时间成本均会随着镜像层数和网格划分数的增加而增加,为该文模型在圆形利兹线高频变压器优化设计中的应用提供了理论参考。 展开更多
关键词 圆形利兹线高频变压器 漏电感 镜像法 高频涡流效应 气隙
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基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法
18
作者 易哲嫄 孙凯 刘增杨 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期228-238,I0019,共12页
大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件,其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析,提出基于换热-热传导... 大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件,其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析,提出基于换热-热传导两步仿真的改进热分析方法,保证热分析精度的同时,提升热分析计算速度。仿真结果表明,提出的热分析方法与传统方法准确度相似,而计算速度大幅提升。此外,优化过程中,将变换器电路参数与变压器参数共同考虑,引入更多优化变量,从而形成全局优化模型,提升设计方案的优异性;并采用改进热分析方法和遗传算法以提升计算速度,保证了全局优化模型的可计算性。综合以上措施,最终形成系统的大功率高频变压器高速全局优化设计方法。通过一个具体的案例设计和实验结果验证提出的优化方法的有效性。 展开更多
关键词 大功率高频变压器 高速全局优化 热分析 变换器协同设计 遗传算法
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基于LTCC工艺的高耦合平面变压器仿真设计
19
作者 黎楚明 李元勋 李馥余 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第3期265-271,共7页
采用低温共烧多层陶瓷(LTCC)技术,开发了一种兼具小型化、高耦合的平面变压器。针对现有LTCC平面变压器耦合效率较低的问题,本文提出了一种创新设计,即在同一平面上布置原边和副边线圈,并在线圈上添加非磁性介质层,以提高变压器的耦合系... 采用低温共烧多层陶瓷(LTCC)技术,开发了一种兼具小型化、高耦合的平面变压器。针对现有LTCC平面变压器耦合效率较低的问题,本文提出了一种创新设计,即在同一平面上布置原边和副边线圈,并在线圈上添加非磁性介质层,以提高变压器的耦合系数,此外通过改变结构参数,仿真了不同结构参数对耦合系数的影响。仿真结果显示,采用本文提出的新结构的LTCC平面变压器的耦合系数显著优于传统结构,仿真数值达到0.9以上。这一结构为未来开发高耦合效率的LTCC平面变压器提供了参考。 展开更多
关键词 LTCC工艺 平面变压器 耦合效率 仿真
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超大功率电气设备测试环境温控系统设计与优化 被引量：1
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作者 黄磊 《日用电器》 2025年第5期101-108,共8页
随着高功率电气设备在工业、科研和高端制造领域的广泛应用,超大功率恒温环境箱(以下简称测试样品)已成为测试电气设备性能、验证设备耐温能力及其长期可靠性的重要工具。然而,超大功率设备在运行过程中产生的巨大热量给测试环境的温度... 随着高功率电气设备在工业、科研和高端制造领域的广泛应用,超大功率恒温环境箱(以下简称测试样品)已成为测试电气设备性能、验证设备耐温能力及其长期可靠性的重要工具。然而,超大功率设备在运行过程中产生的巨大热量给测试环境的温度控制带来了极大挑战。本文针对40 kW测试样品的实际测试需求,提出了一种基于动态热交换与智能闭环温控系统的设计方案。该方案通过优化热交换系统设计、实现环境闭环控制,并探讨AI智能算法的应用前景,为超大功率电气设备的环境测试提供了可靠的技术支持和解决方案。 展开更多
关键词 超大功率电气设备 测试环境 温控系统 热交换 PID控制 AI智能算法
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