基于可旋轉(zhuǎn)鐵心柱的消弧線圈用可變電抗器的設(shè)計.pdf

1、電力電器設(shè)備功能的多樣化、高精度要求等使得可變電感器的應(yīng)用范圍變得越來越廣泛,譬如自動檢測系統(tǒng)又或者一些用于開關(guān)電源系統(tǒng)領(lǐng)域的整流逆變模塊,調(diào)頻調(diào)諧電路、無源濾波器中為避免失諧問題而采用的可變電抗器和中壓配電網(wǎng)中的中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中的消弧電抗器等。
　　本文首先闡述了常用的電磁材料電工鋼片的研究發(fā)展,分析了可控電抗器和消弧線圈的變化及機理、發(fā)展演變;接著在對電磁材料的電磁特性包括非線性、各向異性詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,基于鐵心的

2、非線性電磁特性對常用交流電抗器的非線性特性進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,并通過仿真和實驗對其進(jìn)行了驗證;然后針對交流電感器設(shè)計難以優(yōu)化的問題,對交流電感器各約束條件與電感器結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行分析,提出了一種基于四維可視化技術(shù)的交流電感器優(yōu)化設(shè)計方法。該設(shè)計方法通過分別優(yōu)化電感器設(shè)計要求的各約束條件,取得最優(yōu)區(qū)域的電感器結(jié)構(gòu)參數(shù)求解域,采用該優(yōu)化算法,只需通過一次循環(huán)計算即可得到滿足各約束條件的電感器,避免磁芯電感器一定的設(shè)計盲目性。
　　本文

3、在上述分析的基礎(chǔ)上,提出了一種含可旋轉(zhuǎn)鐵心柱的應(yīng)用于消弧線圈的可變電抗器結(jié)構(gòu)。通過磁路計算及電磁有限元仿真分析軟件Ansoft Maxwell對電工鋼片的結(jié)構(gòu)異性和取向異性兩種可變機理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,分別得出其電感量隨旋轉(zhuǎn)角度的變化關(guān)系函數(shù)、不同旋轉(zhuǎn)角度時刻的磁通密度分布、電感量變化曲線等。
　　最后,本文通過實際制作的一個含可旋轉(zhuǎn)鐵心柱結(jié)構(gòu)的可變電抗器,驗證了該結(jié)構(gòu)的有效性及可行性,為消弧線圈用可變電抗器的設(shè)計提供了一種新的思路,