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高频变压器电磁场-结构力场-声场求解及特性分析
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作者 陈彬 沈辰轩 +2 位作者 刘洋 靳艳娇 万妮娜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4459-4474,共16页
大容量高频变压器结构紧凑,工作频率为数百Hz到几十kHz,工作波形为方波等非正弦的特殊激励波形。高频变压器电磁、结构、声等多场耦合紧密,运行时出现严重的振动与噪声问题,对高频变压器振动与噪声特性进行精细分析对于其减振降噪具有... 大容量高频变压器结构紧凑,工作频率为数百Hz到几十kHz,工作波形为方波等非正弦的特殊激励波形。高频变压器电磁、结构、声等多场耦合紧密,运行时出现严重的振动与噪声问题,对高频变压器振动与噪声特性进行精细分析对于其减振降噪具有重要意义。为此,该文首先建立高频变压器电磁场-结构力场-声场3维仿真求解模型,明确各物理场的载荷传递过程以及电磁和力学性能参数;然后,采用有限元法得到不同电压激励下变压器铁芯表面时域振动波形与噪声频域特性,并定量评估了纳米晶切割铁芯对受力特性的影响程度;最后,对1台5 kHz/10 kVA高频变压器的振动和噪声进行试验测试,得到正弦和方波电压激励下铁芯振动和噪声数据。由仿真与试验结果可知,高频变压器铁芯拐角处振动较为剧烈且周围产生的噪声也较大;相比于正弦波激励,非正弦波激励下的振动不仅集中发生在2倍频,还存在许多高次谐波分量,同时各个频率段声压级明显增加;不同波形激励下测量点声压级相对误差均在10%以内,验证了仿真模型的准确性。 展开更多
关键词 电磁-结构-声场分析 振动噪声 高频变压器 电磁振动 频域特性 振动加速度
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基于智能优化算法的高频变压器电磁结构优化设计
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作者 赵志刚 白若南 +2 位作者 陈天缘 贾慧杰 刘朝阳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5610-5625,共16页
高频变压器(HFT)作为电力电子变换器等功率变换装备的核心部件,其优化设计是实现高功率密度、高效率和高可靠性的重要环节。为有效解决高频条件下显著的涡流效应和复杂紧凑的结构使变压器损耗难以准确计算、针对绝缘设计裕量不足的问题... 高频变压器(HFT)作为电力电子变换器等功率变换装备的核心部件,其优化设计是实现高功率密度、高效率和高可靠性的重要环节。为有效解决高频条件下显著的涡流效应和复杂紧凑的结构使变压器损耗难以准确计算、针对绝缘设计裕量不足的问题,本文提出计及高频效应和结构效应的电磁场建模方法,构建了高频变压器多目标协同优化设计方案。首先建立了低成本与高效率兼备的磁心损耗计算模型。其次,根据面积等效原理推导了考虑绕组结构效应的近似Dowell模型,实现绕组损耗的高精度计算。然后提出了考虑绕组端部效应和频率影响的漏感计算模型,减小漏感对于结构和频率的依赖性。在此基础上,采用一种新型多重绝缘结构,提高绕组间的绝缘耐压水平。最后,基于改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)和自由参数扫描法建立了高频变压器的优化设计流程,根据筛选的最优设计方案研制了一台高频变压器样机。 展开更多
关键词 高频变压器 自由参数扫描法 改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ) 优化设计 结构效应
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大功率高频变压器绝缘问题研究综述 被引量:4
3
作者 尚星宇 庞磊 +2 位作者 卜钦浩 吴治诚 张乔根 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3306-3326,I0032,共22页
高频变压器是电力电子变换系统中负责电气隔离和电压变换的关键器件。大功率高频变压器紧凑化的结构使其复合绝缘或浇注绝缘承受严苛的电、热和机械应力,给绝缘设计带来很大挑战。该文首先回顾了高频变压器的应用背景和结构形式,然后分... 高频变压器是电力电子变换系统中负责电气隔离和电压变换的关键器件。大功率高频变压器紧凑化的结构使其复合绝缘或浇注绝缘承受严苛的电、热和机械应力,给绝缘设计带来很大挑战。该文首先回顾了高频变压器的应用背景和结构形式,然后分析了高频变压器主绝缘和纵绝缘承受的电压应力,指出变压器局部介电损耗的问题,从优化设计的角度表明了功率密度与绝缘可靠性之间的矛盾,并阐明了高频变压器绝缘承受机械应力。提取了近年来高频变压器样机的绝缘设计中常用的绝缘材料、绝缘形式、绝缘等级,分析了绝缘设计对变压器体积、电场分布及寄生参数等的影响,提出绝缘设计流程的改进方向。高频电压下聚合物绝缘的介电损耗、局部放电和空间电荷特性是目前相关研究的关注重点,而这些因素之间通常互相耦合。分析归纳了高频方波波形参数和温度等条件对局部放电、绝缘寿命、空间电荷和电树枝发展规律的影响,指出研究领域的空白。最后,对高频变压器应力特点、绝缘设计和绝缘问题研究现状进行了总结。 展开更多
关键词 高频变压器 高频电压 多应力 电介质绝缘 绝缘设计
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高频变压器传导共模干扰分析与评估 被引量:1
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作者 傅恺宁 涂江涛 陈为 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期37-43,共7页
为了搭建适合工程批量应用的高频变压器共模抑制特性评估平台,分析变压器的共模噪声传导机理,研究变压器通道上共模噪声的传导特性,评估变压器对共模噪声的抑制能力。首先,通过函数发生器产生高频跳变电位信号,将其施加于变压器原边绕... 为了搭建适合工程批量应用的高频变压器共模抑制特性评估平台,分析变压器的共模噪声传导机理,研究变压器通道上共模噪声的传导特性,评估变压器对共模噪声的抑制能力。首先,通过函数发生器产生高频跳变电位信号,将其施加于变压器原边绕组以模拟变压器的共模噪声传输特性;其次,采用示波器捕捉共模信号在采样电阻上产生的电压降的值,判断变压器对共模噪声的抑制效果,分析评估平台中采样电阻的阻值选取对评估结果的影响;最后,对比评估结果与传导电磁干扰频谱的测试结果,验证所提变压器共模抑制特性评估方法的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 共模 容性耦合 电磁干扰
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大功率高频变压器关键技术与发展趋势
5
作者 傅明利 王威望 +2 位作者 赵小军 崔彬 徐永生 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4377-4387,共11页
大功率高频变压器是固态变压器的核心部件,在未来新能源并网、海上风电、中压配网、轨道交通和数据中心供电中需求广泛。该文综述了大功率高频变压器研究的关键问题与发展趋势,论述了大功率高频铁芯的材料、损耗、结构设计与制造现状,... 大功率高频变压器是固态变压器的核心部件,在未来新能源并网、海上风电、中压配网、轨道交通和数据中心供电中需求广泛。该文综述了大功率高频变压器研究的关键问题与发展趋势,论述了大功率高频铁芯的材料、损耗、结构设计与制造现状,分析了绕组材料与结构设计,指出了大功率高频铁芯与绕组的关键问题。同时讨论了高频高压绝缘与散热问题,分析了绝缘失效、可靠性与散热设计中的矛盾问题。最后阐述了大功率高频变压器在设计、测试与应用等方面研究现状,讨论了其高效高功率密度设计方法,深入分析了大功率高频变压器在效率、绝缘以及温升等性能测试方面存在的关键问题。 展开更多
关键词 高频变压器 大功率 固态变压器 铁芯 绝缘 散热 设计 可靠性
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高功率密度中高频变压器绝缘与散热研究进展与展望
6
作者 王威望 罗宇靖 +3 位作者 关子凌 李盛涛 杨伟鸿 傅明利 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4388-4406,共19页
围绕大容量电力电子变压器的发展需求,针对其中关键部件“高功率密度中高频变压器”的绝缘与散热研究进行综述分析。高功率密度对固体绝缘与散热性能提出新的挑战。首先,论述了高功率密度中高频变压器设计与应用时绝缘和散热的矛盾。其... 围绕大容量电力电子变压器的发展需求,针对其中关键部件“高功率密度中高频变压器”的绝缘与散热研究进行综述分析。高功率密度对固体绝缘与散热性能提出新的挑战。首先,论述了高功率密度中高频变压器设计与应用时绝缘和散热的矛盾。其次,主要论述了高频绝缘失效的研究进展,包括绝缘击穿、局部放电、沿面放电、电树枝劣化等特性。然后,分析了目前高频绝缘的失效机理研究,包括热击穿、空间电荷效应、高频电导与自由体积效应。最后,论述了高频绝缘寿命的研究,分析了频率、温度、电压变化率du/dt等对绝缘耐电晕寿命的影响以及寿命模型。基于研究进展,提出了高频绝缘与散热的研究展望。该文综述研究对大容量电力电子变压器的设计与应用具有重要意义。 展开更多
关键词 高频变压器 绝缘 散热 击穿 局部放电 空间电荷 绝缘寿命
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纳米晶高频变压器优化设计与实验验证
7
作者 张鹏宁 李伟 +3 位作者 李朋阳 杨亚晋 李博凡 张荐 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4475-4486,共12页
在实际工程中,电力电子变压器已经逐渐成为新能源电网等诸多领域不可或缺的重要组成部分,而作为其中关键设备的高频变压器,其优化设计也变得愈加重要。首先,利用改进的Steinmetz经验公式(improved generalized steinmetz empirical form... 在实际工程中,电力电子变压器已经逐渐成为新能源电网等诸多领域不可或缺的重要组成部分,而作为其中关键设备的高频变压器,其优化设计也变得愈加重要。首先,利用改进的Steinmetz经验公式(improved generalized steinmetz empirical formula,IGSE)计算高频变压器铁芯损耗,并采用Dowell方法计算铜箔片在高频下的交流绕组系数。其次,分析了绕组交叉换位对铁芯窗口内漏磁场和导体内电流密度的影响,推导出基于能量法的漏电感公式,综合考虑散热器尺寸大小对温升的影响,并建立了6节点的热网络模型。最后,提出基于自由参数扫描法的高频变压器优化设计方法,得到优化设计方案的Pareto前沿,为验证设计流程的合理性,设计并制作了1台15 kW/5 kHz,效率为99%,功率密度为16.79 kW/L的高功率密度纳米晶高频变压器样机,并搭建了实验平台测试了样机的漏感、铁芯损耗、绕组损耗,与设计值的偏差分别为8.76%、4.02%、2.76%,验证了优化设计方法的正确性,为高效率、高功率密度、大容量高频变压器的研究提供理论和实验基础。 展开更多
关键词 高频变压器 优化设计 漏电感 铁芯损耗 绕组损耗 磁化特性
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不同纳米晶铁芯结构下高频变压器空载铁耗特性
8
作者 邓思影 程诗豪 +2 位作者 陈鹏飞 董帮少 赵海森 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3988-3997,共10页
为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁芯结构时的铁芯损耗分布特性,以工作频率为10kHz,容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁芯为研究对象,对比了3种铁芯空载运行时铁芯不同位置磁密和铁耗分布情况,进一步研究了拐角内径对铁芯局... 为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁芯结构时的铁芯损耗分布特性,以工作频率为10kHz,容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁芯为研究对象,对比了3种铁芯空载运行时铁芯不同位置磁密和铁耗分布情况,进一步研究了拐角内径对铁芯局部损耗特性的影响。结果表明:O型铁芯损耗密度分布较均匀,U型和三角型铁芯的损耗密度在磁路直线区域分布均匀;在拐角区域径向方向上,损耗密度减小速度先快后缓,切向方向上损耗密度先增大后减小;U型和三角型铁芯拐角处损耗密度最大值显著大于直线区域,适当增大拐角内径,能够显著降低铁芯的最大损耗密度;实验测得U型、三角型和O型铁芯空载损耗分别为37.3 W、50.5 W和20.5 W,局部热点温度最高分别为46.5℃、55.2℃和35.0℃,明显高于铁芯最高平均温度。 展开更多
关键词 高频变压器 铁芯结构 空载铁耗 损耗密度 损耗分布
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基于等效媒质理论的高频变压器利兹线周期性结构均质化建模方法
9
作者 李元 林金山 +3 位作者 邵先军 杨智 张大宁 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4440-4449,I0001,共11页
高频变压器是电力电子变压器实现新能源交直流系统电气隔离、电压转换的核心部件,具有体积小、功率密度高的特点。受高频集肤效应及邻近效应影响,高频变压器的绕组损耗一般很大,加之其结构紧凑、散热能力不足,设备局部温升极易越限。准... 高频变压器是电力电子变压器实现新能源交直流系统电气隔离、电压转换的核心部件,具有体积小、功率密度高的特点。受高频集肤效应及邻近效应影响,高频变压器的绕组损耗一般很大,加之其结构紧凑、散热能力不足,设备局部温升极易越限。准确高效地计算绕组损耗对高频变压器的优化设计和可靠运行具有重要意义。该文分析了利兹线的微观蜂巢结构,提取基本周期单元从而简化电磁场分析,基于等效媒质理论提出了绕组电磁场均质化仿真模型与损耗计算方法。结果表明:均质化仿真模型具有很高的准确性与计算效率,以精细化2维模型仿真结果为参考,磁通密度和电场强度的仿真误差小于0.5%,计算效率提升了约12000倍,运行内存需求减少了30.28倍;损耗计算方法在中低频段与主流模型的准确度近似,而在高频段的误差比Tourkhani模型降低了20%。该文提出的均质化模型显著降低了利兹线绕组电磁场仿真的建模难度和计算量,解决了高频涡流仿真难度大、损耗计算准确度低的问题,为高频变压器结构优化设计提供理论和模型支持。 展开更多
关键词 高频变压器 利兹线 等效媒质理论 均质化 损耗计算
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大规模新能源消纳用高频变压器及其铁芯材料发展现状与前景 被引量:1
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作者 韩钰 杨富尧 +4 位作者 刘洋 王聪 高洁 孙浩 刘成宇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3965-3977,共13页
高频变压器是实现大规模新能源消纳和交直流混合配网柔性互联的关键装备,提升其容量对于促进更多风、光等新能源入网、构建新型电力系统具有重要意义。高频变压器容量、功率密度等性能参数主要与铁芯材料及其磁性元件有关。目前,高频变... 高频变压器是实现大规模新能源消纳和交直流混合配网柔性互联的关键装备,提升其容量对于促进更多风、光等新能源入网、构建新型电力系统具有重要意义。高频变压器容量、功率密度等性能参数主要与铁芯材料及其磁性元件有关。目前,高频变压器常用铁芯材料以软磁铁氧体和纳米晶合金为主。文中首先回顾了软磁铁氧体和纳米晶合金的发展进程,根据两种软磁材料基本性能参数对比分析结果,阐述了纳米晶合金高饱和磁感应强度、低磁致伸缩系数、高磁导率的高频性能优势。其次介绍了两种软磁元件的研究进展,结合元件尺寸、质量、带材宽度等对高频变压器容量的影响,分析了纳米晶铁芯在提升高频变压器容量方面的性能优越性。最后从材料、磁性元件、变压器3个方面总结了大容量高频变压器的发展和需求,指出了目前宽幅超薄纳米晶材料开发、大容量磁性元件制备、MVA级高频变压器设计及制造关键技术等方面面临的挑战。 展开更多
关键词 高频变压器 新能源消纳 纳米晶合金 软磁铁氧体 磁性元件
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环氧固封式大容量高频变压器温度-应力场分布与优化 被引量:1
11
作者 李卫国 陈镔浩 +3 位作者 赵国亮 乔光尧 靳艳娇 徐云飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3978-3987,共10页
环氧固封式高频变压器采用环氧材料实现设备整体绝缘,可大幅降低设备体积,有效提高功率密度。大容量高频变压器内部温度分布不均,环氧树脂热应力分布集中致使整机开裂,导致绝缘失效。文中以10 kV高压大容量环氧固封式高频变压器为研究对... 环氧固封式高频变压器采用环氧材料实现设备整体绝缘,可大幅降低设备体积,有效提高功率密度。大容量高频变压器内部温度分布不均,环氧树脂热应力分布集中致使整机开裂,导致绝缘失效。文中以10 kV高压大容量环氧固封式高频变压器为研究对象,建立了温度仿真模型和应力计算模型;获得了在额定运行工况下高频变压器热应力分布,其热应力主要集中在铁芯和绕组之间的环氧层;提出了降低局部热应力方法:通过材料改性提升环氧树脂导热系数降低高频变压器热点温度,可降低铁芯和绕组之间环氧树脂应力,安全系数由0.965提高至1.035;通过添加玻璃纤维增强材料和应力缓冲层双重措施,可大幅度降低应力集中区域材料弹性模量,降低内部最大应力,安全系数由1.035提高至2.691。研制了10 kV/200 kVA样机,通过–30~120℃高低温冲击试验,验证了其抗开裂性能和降低热应力方法的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 环氧树脂 应力分布 弹性模量 高低温冲击
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基于开关频率调制的高频变压器励磁曲线测量方法及其电磁暂态模型
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作者 杨鸣 蒋罗平 +3 位作者 司马文霞 汪小丰 杨柳 张华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4450-4458,共9页
高频变压器是双有源桥(dual active bridge, DAB)变换器的关键器件,在运行中可能出现直流偏磁,构建具备铁芯非线性表征能力的高频变压器模型,是准确分析直流偏磁及其他涉及铁芯饱和的电磁暂态特性的基础。模型的关键在于准确测量高频变... 高频变压器是双有源桥(dual active bridge, DAB)变换器的关键器件,在运行中可能出现直流偏磁,构建具备铁芯非线性表征能力的高频变压器模型,是准确分析直流偏磁及其他涉及铁芯饱和的电磁暂态特性的基础。模型的关键在于准确测量高频变压器的励磁曲线。该文通过开关频率调制使DAB产生等幅值变频方波电压,对中间高频变压器进行变磁链激励,通过端口电压电流测量和计算获得其磁滞回线簇和励磁曲线。该方法不需要新增任何交流激励电源,可在DAB变换器投运时通过开关调制实现高频变压器励磁曲线的测量,解决了高频变压器励磁曲线测量低效率和高成本的难题。以1台高频变压器为对象,对其励磁曲线进行测量并构建电磁暂态模型,搭建DAB测试平台,开展了额定频率过电压和直流偏磁试验及仿真,模型仿真误差均在7%以内,均方误差最大仅0.0027。结果表明:考虑励磁非线性的高频变压器电磁暂态模型能够大幅提高铁芯饱和工况的仿真精度,对DAB电磁暂态特性分析与控制具有重要意义。 展开更多
关键词 高频变压器 铁芯非线性 直流偏磁 双有源桥变换器 励磁曲线
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能量回馈型大容量高频变压器典型服役工况试验平台
13
作者 袁帆 郝瑞祥 +2 位作者 翟佳莹 刘洋 杨富尧 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3998-4006,共9页
大容量高频变压器运行工况复杂,端口电压、电流波形多变,对其进行典型服役工况下的性能测试与评估比较困难。为此提出一种大容量高频变压器试验平台,其由十二脉波可控整流电路、双向DC-DC变换器BDC1、双向DC-DC变换器BDC2构成。BDC1通... 大容量高频变压器运行工况复杂,端口电压、电流波形多变,对其进行典型服役工况下的性能测试与评估比较困难。为此提出一种大容量高频变压器试验平台,其由十二脉波可控整流电路、双向DC-DC变换器BDC1、双向DC-DC变换器BDC2构成。BDC1通过多模块串联组合,在变压器端口产生高频、高幅值以及占空比可调的高压方波;此外,提出一种通过调节模块间的移相角实现多种dv/dt(电压上升率)输出的控制方法,用于大容量高频变压器典型服役工况模拟试验。BDC2用于实现能量回馈,显著减小试验平台运行时电能消耗,降低对电网供电容量的需求。在PSIM中搭建由6个模块组成的1.5 MW仿真平台,其待测高频变压器可以实现6 kV/20 kHz的高频方波输出与阶梯电压为1 kV的阶梯波输出,为后续试验平台搭建奠定理论基础。 展开更多
关键词 大容量高频变压器 试验平台 多dv/dt输出 能量回馈 软开关
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考虑弯曲效应及层叠结构的高频变压器铁芯温度分析
14
作者 高鹏旭 赵志刚 +2 位作者 赵安琪 卢子奇 贾慧杰 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第11期117-121,共5页
作为电力电子变压器(PET)的核心元件,高频变压器(HFT)的紧凑化和轻量化设计使其具有较高的功率密度的同时,也引起了极为突出的损耗和温升问题,因此热分析对HFT的可靠、安全运行尤为重要。为了精确模拟和计算非正弦激励条件下HFT的温升特... 作为电力电子变压器(PET)的核心元件,高频变压器(HFT)的紧凑化和轻量化设计使其具有较高的功率密度的同时,也引起了极为突出的损耗和温升问题,因此热分析对HFT的可靠、安全运行尤为重要。为了精确模拟和计算非正弦激励条件下HFT的温升特性,本文构建了计及纳米晶弯曲效应的铁芯分区几何模型,并在磁热耦合分析中考虑了温度对散热条件的动态影响。在此基础上,本文在假设纳米晶各向同性电导率的前提下,提出一种磁场与热场之间数值降维耦合的求解方法,进一步节约了计算成本。最后,搭建HFT温升测试平台,对HFT铁芯温升进行实验研究,通过将仿真结果与实验数据对比,验证了本文所建立模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 铁芯损耗 纳米晶 温度分析 电力电子变压器
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基于有限元的高频变压器分布参数计算与分析
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作者 江进波 姚延东 +3 位作者 赵青 马可 陈锐 徐林 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期66-74,共9页
高频变压器的分布参数会影响其输出参数及性能,推导高频变压器副边分布电容以及漏感的解析表达式,发现绕组的绕制方式、分段分层结构、绝缘层厚度、绕组高度、绝缘介质等是影响其分布参数的主要因素。针对40 kV、20 kHz的高频变压器建... 高频变压器的分布参数会影响其输出参数及性能,推导高频变压器副边分布电容以及漏感的解析表达式,发现绕组的绕制方式、分段分层结构、绝缘层厚度、绕组高度、绝缘介质等是影响其分布参数的主要因素。针对40 kV、20 kHz的高频变压器建立了电磁场有限元仿真模型,分别计算和分析了各因素对分布电容及漏感的影响规律。优化副边绕组分段分层结构,综合考虑漏感、分布电容及绕组损耗确定变压器绕组的绝缘厚度及高度,并据此设计加工了实验样机。测试结果表明分布电容和漏感的仿真计算结果与实测值的误差分别为9.5%和11.3%。仿真分析方法以及相关的规律结论为高频变压器的分布参数计算和结构设计提供了参考。 展开更多
关键词 高频变压器 分布电容 漏感 绕组损耗 电磁场有限元仿真
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高频变压器导通电流高速采集系统的研究与设计
16
作者 王南 杨晨 田相鹏 《电子制作》 2024年第7期51-54,共4页
高频变压器在开关电源中,激励电压通常为高频大电流方波,因此导通电流为高频的类似三角波的形式。高频变压器导通电流数据是判断高频变压器是否饱和的主要依据。现有方法中,主要还是用示波器直观地观测,对电流数据进行实时采集和分析的... 高频变压器在开关电源中,激励电压通常为高频大电流方波,因此导通电流为高频的类似三角波的形式。高频变压器导通电流数据是判断高频变压器是否饱和的主要依据。现有方法中,主要还是用示波器直观地观测,对电流数据进行实时采集和分析的应用较少。由于高频变压器电流上升速度快,对电流数据的采集和存储较为困难。本文提出了一种基于SOPC的电流高速采集系统,系统采用FPGA+高速ADC的主体方案,设计了高频变压器的H桥驱动控制电路、高速ADC采集电路、FPGA内采样控制逻辑和基于NIOSII的嵌入式处理系统。本系统最低可实现0.05μs的采样间隔,最大采样电流为20A,可对高频变压器的导通电流做精准采样与存储,为研究高频变压器的饱和参数和容量提供数据支撑。 展开更多
关键词 高频变压器 导通电流 高速采样 SOPC技术
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高频变压器研究综述
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作者 乔振权 乔相龙 +1 位作者 蒙永天笑 张鹏宁 《电力系统装备》 2024年第2期57-58,96,共3页
随着电力电子和新能源并网技术的发展,对高频变压器提出了微型化、高频化、高功率密度传输的新要求,因此综合考虑不同约束条件的高频变压器优化设计是现在亟需解决的问题。文章概述了目前高频变压器磁芯损耗、绕组损耗特性、寄生参数和... 随着电力电子和新能源并网技术的发展,对高频变压器提出了微型化、高频化、高功率密度传输的新要求,因此综合考虑不同约束条件的高频变压器优化设计是现在亟需解决的问题。文章概述了目前高频变压器磁芯损耗、绕组损耗特性、寄生参数和优化设计方法的国内外研究现状,总结归纳了降低磁芯损耗和绕组损耗的措施及控制漏感和分布电容的方法,并对未来高频变压器所面临的重点问题进行了展望。 展开更多
关键词 高频变压器 磁芯损耗 绕组损耗 寄生参数 优化设计
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基于磁电耦合的高频变压器监测设备自供电技术研究
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作者 刘洋晨博 谭能勇 《中文科技期刊数据库(引文版)工程技术》 2024年第1期0163-0166,共4页
高频变压器稳定运行的关键在于稳定供电的监测设备对其运行状态的实时监测,而监测设备的长时间稳定供电则是监测稳定性的保障。本文首先对目前高频变压器监测设备常用自供电技术进行分析,之后提到磁电耦合效应具有将高频磁场能量转换为... 高频变压器稳定运行的关键在于稳定供电的监测设备对其运行状态的实时监测,而监测设备的长时间稳定供电则是监测稳定性的保障。本文首先对目前高频变压器监测设备常用自供电技术进行分析,之后提到磁电耦合效应具有将高频磁场能量转换为电场能量的能力,且输出效率和转换效率均优于其他常用自供电技术。因此本文基于磁电耦合效应提出一种新型自供电技术,构建了以磁电换能器和蓄电池为基础的供电系统,根据磁电换能器等效电路以及其他系统组成电路搭建系统仿真电路,并在此仿真电路的基础上进行该系统在环境扰动情况下电压输出稳定性实验,仿真结果显示当高频变压器电流变化时,系统输出电压在0.003s之内恢复给定输出电压值,证明该系统具有稳定电压输出的快速性和可靠性。 展开更多
关键词 高频变压器 自供电技术 磁电耦合效应 磁电换能器
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基于大容量高频变压器的10kV柔性开闭所供电拓扑及应用场景研究
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作者 肖远兵 周珺 +1 位作者 颜华敏 卢婧婧 《电力设备管理》 2024年第6期47-49,共3页
本文以大容量高频变压器作为技术基础,建设10kV柔性开闭所,对优化区域能源结构、保障电能供应和促进社会经济发展具有重要意义。通过分析大容量高频变压器技术优势,提出基于大容量高频变压器10kV开闭所两种典型供电拓扑结构,并分析基于... 本文以大容量高频变压器作为技术基础,建设10kV柔性开闭所,对优化区域能源结构、保障电能供应和促进社会经济发展具有重要意义。通过分析大容量高频变压器技术优势,提出基于大容量高频变压器10kV开闭所两种典型供电拓扑结构,并分析基于大容量高频变压器的新型供电拓扑相,比传统供电拓扑的优缺点和适合的应用场景。 展开更多
关键词 大容量高频变压器 柔性开闭所 供电拓扑
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基于损耗分析的大容量高频变压器铁芯材料选型方法 被引量:35
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作者 韩帅 张黎 +2 位作者 谭兴国 李庆民 娄杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1486-1491,共6页
铁芯材料的选择对大容量高频变压器的磁拓扑性能具有决定性影响,而损耗特性最为关键。为此,针对高频方波激励,采用改进的Steinmetz公式分析了变压器3种常用磁性材料即铁氧体、纳米晶和非晶材料的损耗特性与频率、磁通密度的关系,并给出... 铁芯材料的选择对大容量高频变压器的磁拓扑性能具有决定性影响,而损耗特性最为关键。为此,针对高频方波激励,采用改进的Steinmetz公式分析了变压器3种常用磁性材料即铁氧体、纳米晶和非晶材料的损耗特性与频率、磁通密度的关系,并给出了磁性材料损耗密度的三维表征图。在对损耗密度进行分析的基础上,将铁芯总损耗与高频变压器视在功率的比值定义为损耗因子,并依据损耗因子的三维表征图与实例分析,结合工作频率和体积等因素比较了3种典型磁性材料所制成的铁芯的损耗特性。分析指出,损耗因子是衡量高频变压器损耗特性优劣的重要指标,以最低损耗因子水平结合体积与成本因素进行分析,可作为铁芯材料的具体选择准则。 展开更多
关键词 高频变压器 磁性材料 铁芯损耗 改进的Steinmetz公式 损耗因子 三维表征 材料选型
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