一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法技术

本发明专利技术涉及一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，通过有限元仿真软件提取单匝利兹线等效电磁参数，将等效电磁参数作为均质化利兹线绕组交流电阻系数的计算前提，可以较为准确的针对复杂利兹线绕组提升计算精度，在兼顾计算精度的同时，相对于三维有限元仿真提高计算速度，节省算力资源，这为后续大功率高频变压器优化设计中绕组损耗的预测提供了计算支持，解决了现有技术中难以平衡利兹线复杂多股结构带来的计算精度与速度之间的权衡的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高频变压器设计，尤其涉及一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法。

技术介绍

1、随着电力系统逐步电气化，新能源电力系统中大功率电力电子设备的占比正在逐步提高。大功率高频变压器作为电力电子设备中关键的电磁能量转换元件，其损耗约占设备总损耗的30％。当运行于复杂非正弦高频激励工况时，利兹线绕组的集肤效应与邻近效应会变得极为显著，导致绕组损耗急剧增加，引发变压器热效应累积并产生局部过热现象。因此快速精确计算高频工况下绕组损耗，对大功率高频变压器的优化设计与热分析具有重要工程意义。

2、需要说明的是，本文所述"高频"并非传统mhz级高频范畴——由于大功率开关器件在固态变压器中的发展限制，目前大功率开关器件鲜有突破100khz以上频率；同时大功率高频变压器构建所用的磁芯材料存在特定最优频段：非晶材料最宜应用于10khz以下，纳米晶材料适用于10khz-100khz，铁氧体材料虽可应用于100khz以上频段但其功率密度较低限制了应用场景。因此大功率中高频变压器并无明确频率范围界定，笔者将10khz-50khz视为大功率中频范畴，50kh本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤S1中，通过利兹线的填充系数和单股直径确定所述求解域的大小，

3.根据权利要求1所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤S2中，所述内部效应域用于确定等效复电导率σequ，

4.根据权利要求3所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤S2中，所述外部效应域用于确定等效复磁导率μequ，

5.根据权利要求4所述一种高频变压器利兹线绕组...

【技术特征摘要】

1.一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤s1中，通过利兹线的填充系数和单股直径确定所述求解域的大小，

3.根据权利要求1所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤s2中，所述内部效应域用于确定等效复电导率σequ，

4.根据权利要求3所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤s2中，所述外部效应域用于确定等效复磁导率μequ，

5.根据权利要求4所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在于，步骤s3中，所述等效电导率σlitz为：

6.根据权利要求5所述一种高频变压器利兹线绕组损耗的半解析计算方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永建，李想，岳帅超，万振宇，窦宇，李子龙，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：