逆變式弧焊變壓器磁場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、逆變式弧焊變壓器是組成逆變電源的關(guān)鍵元件，對(duì)逆變電源的整體性能、體積、質(zhì)量和輸出功率具有決定性的作用。主變壓器的輸出功率是整個(gè)電源的輸出功率，所以其損耗也占了電源損耗的很大比重。由于漏磁場(chǎng)的存在會(huì)增加變壓器的損耗，并且對(duì)周?chē)碾娮釉O(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成變壓器的局部溫度過(guò)高，以至于引起絕緣層被擊穿和磁過(guò)激等問(wèn)題。由于傳統(tǒng)的方法測(cè)試較為繁瑣，主要通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，研究的周期較長(zhǎng)，而且研發(fā)的費(fèi)用也較高。如果對(duì)變壓器內(nèi)部的電磁場(chǎng)

2、進(jìn)行有限元模擬，不但能夠獲得較為復(fù)雜的電磁場(chǎng)分布，而且還可以計(jì)算出準(zhǔn)確的能量損耗。
　　 本文采用ANSYS軟件，對(duì)變壓器內(nèi)部的磁場(chǎng)分布進(jìn)行了模擬。分別以變壓器的鐵心尺寸、負(fù)載大小、鐵心材料為變量，通過(guò)ANSYS建模和求解，獲得不同情況下的磁通分布和能量損耗。主要研究以下內(nèi)容：針對(duì)不同的鐵心尺寸、鐵心形狀、不同的負(fù)載和不同的鐵心材料的變壓器進(jìn)行模擬，分析形狀對(duì)磁場(chǎng)分布和能量損耗的影響。
　　 經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：
　　

3、 1.當(dāng)變壓器的鐵心形狀發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)部的主磁通主要依賴(lài)于鐵心的形狀，C型的漏磁場(chǎng)總體上比E型的要大；在較低負(fù)載時(shí)候C型變壓器的平均功率損耗較小，但是整體的損耗和變化率都比E型要大。
　　 2.當(dāng)變壓器的尺寸逐漸增大時(shí)，鐵心內(nèi)部的磁場(chǎng)分布規(guī)律大致相同，但是磁通密度值逐漸減小。尺寸過(guò)小時(shí)，其內(nèi)部的主磁通時(shí)減小的，輸出功率也時(shí)變小的；尺寸過(guò)大時(shí)，雖然漏磁減小，輸出功率增大，但是體積和質(zhì)量也相應(yīng)的增加。
　　 3.其他參數(shù)相

4、同時(shí)，鐵氧體變壓器內(nèi)部的磁通密度只有非晶的1/10，但是其功率損耗只有非晶的1/4，但是在相同尺寸下，非晶可以擁有更高的輸出功率，所以其功率損耗是相差不多的。
　　 4.隨著負(fù)載的增加，變壓器的磁場(chǎng)密度和平均功率損耗時(shí)逐漸增加的，其中C型變壓器變化的不規(guī)律，在較低和較高負(fù)載時(shí)，相對(duì)穩(wěn)定，但是在中間負(fù)載時(shí)，變化幅度較大；E型變壓器整體上升較為穩(wěn)定，呈近線(xiàn)性增加。
　　 5.通過(guò)靜態(tài)磁場(chǎng)分布發(fā)現(xiàn)，在變壓器靠近副邊線(xiàn)圈處擁有較