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专利号: 2022106423733
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2026-03-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于解析计算模型的利兹线变压器漏电感计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:根据漏磁场分布规律,将圆形利兹线变压器分为原边绕组区、副边绕组区、原边绕组层间、副边绕组层间和原副边绕组间绝缘区;

步骤2:分别推导得到原边绕组层间、副边绕组层间以及原副边绕组间绝缘区的漏磁场能量;

步骤3:考虑集肤效应与邻近效应,引入极坐标系,推导得到原边绕组区、副边圆形利兹线绕组区的漏磁场能量;

步骤4:将变压器各个区域的漏磁场能量叠加,并推导得到圆形利兹线变压器漏电感的解析计算模型;

步骤5:利用步骤4得到的解析计算模型,计算得到圆形利兹线变压器的漏电感;

步骤2中,原边绕组第式中

副边绕组第

式中

原副边绕组间绝缘区漏磁场式中

原边绕组层间漏磁场能量:式中

副边绕组层间漏磁场能量:式中

原副边绕组间绝缘区的漏磁场能量:式中

步骤3中,变压器第式中

式中

在极坐标系下,高频变压器第磁场强度

高频变压器原边、副边第式中

定义股线级的集肤效应与邻近效应因子式中

根据式(13),基于连续自然数求和运算法得到原边圆形利兹线绕组区的漏磁场能量副边圆形利兹线绕组区的漏磁场能量股线的集肤效应与邻近效应具有正交性;

集肤效应

式中

邻近效应因子

式中

基于Maxwell方程组可推导得到载有时变电流无外施磁场的单根股线的磁场强度式中,

根据关系式

式中

根据电磁场的坡应廷定理,推导得到长度为式中

根据开尔文函数以及它与贝塞尔函数的关系,可将上述复功率式中,

式中

复功率

同理,针对不施加电流而仅在外施磁场下的单根股线,基于Maxwell方程组和坡应廷定理可推导出邻近效应因子将原边圆形利兹线绕组区、副边圆形利兹线绕组区、原边绕组层间、副边绕组层间、原副边绕组间绝缘区5个区域的磁场能量叠加,并利用磁场能量与漏电感的关系式,可得推导得到归算至原边侧的圆形利兹线高频变压器漏电感