利用MAXWELL计算三相变压器电感参数
三相电抗器电感量计算方法
三相电抗器电感量计算方法我跟你说啊,三相电抗器电感量计算这事儿,我一开始真的是瞎摸索。
我最开始的时候就乱套公式,看到书上有一些关于电感量计算的公式就直接拿过来用,根本没仔细想三相电抗器的特殊性。
结果可想而知,算出来的结果和实际偏差特别大。
这就像是你去做蛋糕,把盐当成了糖,那做出来的东西肯定不对味。
后来我就仔细研究三相电抗器的结构。
我想啊,如果把三相电抗器想象成三根缠绕的铁丝(这当然是个很简单粗暴的比喻啦),那每相之间肯定是有相互影响的。
所以那些普通电抗器电感量计算方法肯定不合适。
我就去看各种三相系统的书,发现三相电抗器电感量的计算跟相间距、匝数、磁导率都有关系。
我试着构建一个简单的模型来计算,就假设三相电抗器是三个独立的感应线圈,然后根据它们串联和并联的关系来计算总的电感量。
可现实给了我重重一击,这样算出来还是不对。
我就懵了,到底错在哪呢?最后我才发现,在三相电抗器里,磁场的耦合是个很复杂的东西,不能简单地把三相当成独立的去计算。
我又重新找资料,学习磁场耦合的知识。
这个过程真的特别艰辛,就像在一个黑暗的迷宫里乱撞。
这时候我开始把三相电抗器看成一个整体的电磁系统。
它的电感量计算呢,得考虑到相间互感这个关键因素。
哪里来的互感呢?就是三相之间那个磁场互相影响才产生的。
我找到一个比较靠谱的方法,先算出每相的自感,这个相对容易一些,然后再考虑相间互感对总的电感量的影响。
这个相间互感就得根据相间距、每相的匝数这种具体的参数来计算了。
我不确定我这个方法就是绝对正确的,但就我目前测试的一些小实验来说,计算出来的结果和实际测量的值相差就小很多了。
所以我建议啊,要是你想计算三相电抗器电感量,一定要多从三相之间的相互影响着手,千万不要小瞧了相间互感这个部分,不然肯定算不对。
而且在计算每相自感的时候,相关参数一定要测量精确,就像做菜时调料的分量得给准了,不然味道就不对了,参数不准结果也肯定偏差很大。
三相变压器的参数测定(实验报告里计算需要的各种公式)
三相变压器的参数测定原理简述变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。
变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分,其中主磁通是以闭合铁心为路径,它同时匝链原、副绕组,分别感应电势,磁通是变压器传递能量的主要因素。
还有另一部分磁通通过非磁性物质而形成闭合回路,变压器负载运行时,原、副方都存在这部分磁通,分别用和表示。
而变压器空载运行时仅原方有,这部分磁通属于非工作磁通,其量值约占总磁通的,故把这部分磁通称为漏磁通。
漏磁通和分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组,并在其中感应电势和。
实际变压器中既有磁路问题又有电路问题,这样将会给变压器的分析、计算带来困难。
为此,对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换(即折算),可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题,以便于计算。
图4–1为双绕组变压器的“型”等值电路。
变压器的参数即为图中的等。
对于三相变压器分析时化为单相,也使用图4–1的等值电路。
因此,等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。
变压器归算的基本方程式为:式中式(4–1)为原来的电压平衡方程式;式(4–2)为折算到原边的副边电压平衡式;式(4–3)为电流平衡方程式。
分析变压器性能的方法通常使用等效电路、方程式和相量图。
一般若作定性分析,用相量图较方便;若作定量计算,则用等值电路较方便,故通常就是利用等效电路来求取变压器在不同负载时的效率、功率因数等指标的。
要得到变压器的等效电路,一般是通过变压器的空载实验和负载损耗实验(也叫短路实验),再经计算而得出其参数的。
由变压器空载实验,可以测出变压器的空载电流和铁心损耗,以及变压器的变比,再通过计算得到变压器励磁阻抗。
空载时变压器的损耗主要由两部分组成,一部分是因为磁通交变而在铁心中产生的铁耗,另一部分是空载电流在原绕组中产生的铜耗。
由于空载电流数值很小,此时铜耗便可以略去,而决定铁耗大小的电压可达到正常值,故近似认为空载损耗就是变压器的铁耗。
(完整版)用maxwell对变压器的建模仿真教程
(完整版)⽤maxwell对变压器的建模仿真教程该变压器模型采⽤EE型铁芯,通⼊单向交流电,通过maxwell的3D模型构建为两层,分为初级和次级同轴绕制。
1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as> transformer选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Magnetostatic创建变压器铁芯框架Draw > BoxPosition:(-5.5,-15,0)Box尺⼨:(XSize, YSize, ZSize)>(11,30,26)Draw > BoxPosition:(-5.5,5.5 ,5)Box尺⼨:(XSize, YSize, ZSize)>(11,4.5,16)选中Box2Edit > Duplicate > Around AxisAxis: ZAngle: 180 degTotal number: 2选中Box1 ,Box2,Box2_1Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box2,Box2_1不要选:“Clone tool objectsbefore subtracting”Draw > Box(创建Gap(缺⼝))Position:(-5.5,15 ,12.98)Box尺⼨:(XSize, YSize, ZSize)>(11,30,0.04)选中Box1 ,Box3Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box3不要选:“Clone tool objectsbefore subtracting”选中Box1Modeler > Boolean > Separate Bodies将分离后的模型分别重命名为:“Core_up”(原Box1)和“Core_down”将两者的材料重设为:“ferrite”为铁氧体的材料属性。
maxwell软件- 三相感应电机
8 三相感应电动机本章我们将简化RMxprt 一些基本操作的介绍,以便介绍一些更高级的使用。
有关RMxprt 基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。
8.1基本理论三相感应电机的定子绕组通常连接到对称的三相电源上。
定子绕组由p 对极组成,在空间成正弦分布,定子电流产生旋转磁场。
转子绕组一般为鼠笼型,其极数与定子绕组保持一致。
转子导条中感应的电流反过来又产生一个旋转磁场,这两个旋转磁场在电机气隙中相互作用产生合成磁场。
气隙合成磁场与转子导条电流相互作用产生电磁转矩,使转子按磁场旋转的方向旋转,同时有一个大小相同方向相反的转矩反作用于定子上。
定子绕组分为p 组线圈,每一组都按三相对称分布,在电机中占据πD/2p 空间,此处D 为气隙直径。
因而气隙磁场有p 个周期,定子绕组具有p 对极。
三相感应电动机的特性是基于等效电路进行分析的。
电机三相对称,其中一相的等效电路如图8.1所示。
2/s图 8.1 一相的等效电路图8.1中,R 1和R 2分别为定子电阻和转子电阻;X 1为定子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗和谐波漏抗;X 2为转子漏电抗,包括槽漏抗、端部漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗。
由于漏磁场有饱和现象,X 1和X 2为非线性参数。
等效电路中的各项参数均与定子电流、转子电流有关。
由于集肤效应R 2和X 2均为由图8.2所示的分布参数等效电路导出的等效值,且随转子滑差s 变化。
所有转子参数都折算到定子侧。
X sBot R sBot /s图 8.2 一相的分布参数等效电路在激磁回路中,X m 为激磁电抗,R Fe 为铁心损耗所对应的电阻。
X m 是经过线性化处理的非线性参数,其数值随主磁场的饱和程度而变化。
外施相电压U 1时,可方便地由电路分析得出定子电流I 1和折算到定子侧的转子电流 I 2。
电磁功率P m 可由下式确定:s R I 3P 222m = (8.1)电磁转矩 T m 为ωmm P T = (8.2)式中ω为同步转速,单位:rad/s轴端输出机械转矩为fw m 2T T T -= (8.3) 式中T fw 为风阻和摩擦转矩输出功率为222T P ω=(8.4) 式中ω2=ω(1–s )为转子转速,单位:rad/s输入功率为s 1Cu Fe 2Cu fw 21P P P P P P P +++++= (8.5) 式中,P fw 为风摩损耗,P Cu2为转子铜损耗,P Fe 为铁心损耗,P Cu1为定子铜损耗,P s 为杂散损耗。
变压器电感量计算公式
变压器电感量计算公式
变压器电感量计算公式是指在变压器工作中,计算电感量所需的
公式。
电感量是指变压器的感应电动势与电流的比值,它对于变压器
的工作性能及效率有着重要的影响。
因此,正确地计算变压器的电感
量对于整个变压器的正常工作具有非常重要的意义。
变压器的电感量计算公式如下:L = N^2 * μ * A / l,其中L
为电感量,N为线圈匝数,μ为磁导率,A为磁路截面积,l为整个磁
路长度。
根据这个公式,我们可以通过合理的选择变压器的线圈匝数、磁导率、磁路截面积和磁路长度等参数,来调整变压器的电感量值,
以满足不同工作要求的变压器。
在实际操作中,变压器电感量的计算需要依据具体的工作条件来
选择参数。
例如,针对不同的频率和电流强度要求,需要选择不同的
匝数和截面积。
此外,还需要考虑磁导率的变化和磁路的长度等因素,从而保证计算的准确性和电感量的可控性。
需要注意的是,在实际应用中,变压器的电感量不仅受到上述参
数的影响,还受到一些其他的因素的影响,如变压器的空气间隙、铁
芯的饱和和磁通泄漏等。
因此,在进行电感量计算时,需要结合实际
的工作情况和具体的变压器设计特点来进行参数的选择。
总之,变压器电感量是变压器工作中的一个重要参数,其计算公
式的应用需要具有一定的准确性和可控性。
只有在实际工作中积极应
用这个公式,灵活地选择相关参数,才能有效地保证变压器的工作性能和效率,同时也能够提高整个系统的可靠性和稳定性。
Maxwell仿真-变压器_电场分析
变压器的电场分析算例来源:自建关键词:变压器,电场,绝缘目录1.摘要 (1)2.算例描述 (2)3.技术路线 (2)4.操作步骤 (2)5.结果分析 (10)1.摘要在Maxwell中建立变压器的二维模型,在Maxwell中实现三相变压器几何建模,结合有限元方法,仿真变压器内部的电场分布。
通过电场仿真,可以验证线圈之间的绝缘设计是否合理。
2.算例描述如图所示的三相变压器二维模型,中间铁心有线圈。
内侧为低压线圈,外侧为高压线圈。
两个线圈设置不同的电压,计算此时变压器内部的电场强度。
3.技术路线采用ANSYS Maxwell软件建立变压器的二维模型。
选用静电场求解器,仿真变压器内部的电场强度。
4.操作步骤(一)新建Design–选择菜单栏Project → Insert Maxwell 2D Design, or 或点击符号–重命名“Efield”–File → Save as∙保存至英文路径下文件夹∙名字为“ Transformer Efield ”–(二)设置求解类型–选择菜单栏Maxwell 2D → Solution Type–工作平面Geometry Mode: Cartesian, XY–求解器Magnetic → Electrostatic–点击OK(三)几何建模–铁心建模∙选择菜单栏Draw → Rectangle–在右下角坐标系输入窗口,输入起点坐标:X: -119, Y: -94, Z:0, 点击Enter–在右下角坐标系输入窗口,输入长宽高:dX: 238, dY: 188, dZ: 0, 点击Enter∙将模型名字改为Core,材料改为M15_29G–线圈建模∙选择菜单栏Draw → Rectangle–在右下角坐标系输入窗口,输入起点坐标:X: -81, Y: -56, Z: 0,点击Enter–在右下角坐标系输入窗口,输入长宽高:dX: 62, dY: 112, dZ: 0, 点击Enter∙选择新建长方形,右键→ Edit→ Duplicate→ Mirror ,选择坐标原点和X-axis上任意一点∙在弹出窗口中,输入2 ,点击OK–创建铁心窗∙选择Core, Rectangle1 and Rectangle1_1∙选择菜单栏Modeler→ Boolean → Subtract∙确认Core在左侧Blank Part窗口、两个Rectangles在右侧Tool Parts窗口∙点击OK–创建第一个线圈Create the first Coil∙选择菜单栏Draw → Rectangle–在右下角坐标系输入窗口,输入起点坐标:X: -31, Y: -48, Z: 0, 点击Enter–在右下角坐标系输入窗口,输入长宽高:dX: 10, dY: 96, dZ: 0,点击Enter∙将名字改为Coil ,材料改为Copper–复制线圈∙选择刚刚创建的Coil,右键→ Edit→ Duplicate→ Along Line –在右下角坐标系输入窗口,输入起点坐标:X: 0, Y: 0, Z: 0, 点击Enter –在右下角坐标系输入窗口,输入参考矢量:dX: -11, dY: 0, dZ: 0,点击Enter∙在弹出窗口中,输入2 ,点击OK–复制线圈∙选择刚刚生成的两个线圈∙右键→ Edit→ Duplicate→ Mirror∙点击坐标原点和X-axis上任意一点∙在弹出窗口中,输入2 ,点击OK∙选择以上创建4个面,将其颜色改为橙色(四)创建求解域–选择菜单栏Draw → Region∙Pad all directions similarly: ☑ Checked∙Padding Type: Percentage Offset∙Value: 20∙点击OK(五)添加激励–添加线圈电压∙选择线圈Coil, Coil_2∙右键→ Assign Excitations → Voltage –在线圈激励设置窗口–Name: Voltage1–Value: 0 V–点击确定∙选择线圈Coil_1, Coil_1_1∙右键→ Assign Excitations → Voltage –在线圈激励设置窗口–Name: Voltage 2–Value: 1000 V–点击确定–设置铁心接地:∙选择线圈Core∙右键→ Assign Excitations → Voltage∙在线圈激励设置窗口–Name: Voltage3–Value: 0 V–点击确定(六)添加新的求解设置:–在Analysis右键→ Add Solution Setup–求解设置窗口设置如下:∙General tab∙Percent Error: 0.1 %∙点击OK(七)运行仿真–在Setup1右键→ Analyze(八)显示结果–显示网格云图∙选择菜单栏Edit → Select All∙选择菜单栏Maxwell 2D → Fields → Plot Mesh∙在创建网格窗口,–点击Done–显示电位云图∙选择菜单栏Edit → Select All∙右键→ Fields → Voltage∙在创建场图窗口,–点击Done–显示电场云图∙选择菜单栏Edit → Select All ∙右键→ Fields → E → Mag_E∙在创建场图窗口–点击Done–修改云图显示∙双击电场云图中的色卡条∙打开编辑窗口∙Scale→ Use limits–Max:1E5–点击Apply5.结果分析–本案例采用静电场求解器,仿真变压器内部电位分布和电场强度–演示了如何修改云图显示方式。
三相三电平逆变电感量计算
三相三电平逆变电感量计算【原创实用版】目录1.三相三电平逆变器的概述2.逆变电感量的计算方法3.计算过程中的注意事项4.实际应用案例分析正文一、三相三电平逆变器的概述三相三电平逆变器是一种广泛应用于电力系统中的电力电子设备,其主要功能是将直流电源转换为交流电源。
与传统的两电平逆变器相比,三相三电平逆变器具有输出电压平衡、谐波含量低、转矩波动小等优点,使其在工业生产、电力传输等领域具有更高的应用价值。
二、逆变电感量的计算方法逆变电感量的计算主要包括以下几个步骤:1.确定逆变器的工作电压和电流。
根据实际应用需求,确定逆变器的输入电压、输出电压以及相应的电流。
2.计算逆变器的开关频率。
根据电力电子设备的工作原理,逆变器的开关频率是影响其性能的重要参数。
通常情况下,开关频率的选择需要综合考虑设备的工作电压、电流、负载特性等因素。
3.计算逆变电感量。
根据逆变器的工作电压、电流和开关频率,可以采用经验公式或数值模拟方法计算逆变电感量。
常见的计算方法包括:查克伦公式、波德公式、以及根据实际电路参数进行的数值模拟等。
三、计算过程中的注意事项在计算逆变电感量时,需要注意以下几点:1.确保所选计算方法的适用性。
不同的计算方法适用于不同的电路参数,因此在计算前需要对各种方法进行分析,选择合适的方法。
2.注意电路参数的选取。
电路参数的选取对逆变电感量的计算结果具有重要影响。
在选取电路参数时,应充分考虑设备的实际工作条件,确保参数的合理性。
3.考虑设备的安全性能。
在计算逆变电感量时,需要充分考虑设备的安全性能,如过电压、过电流等,以确保设备在实际应用中能够稳定、可靠地工作。
四、实际应用案例分析以某三相三电平逆变器为例,假设其输入电压为 380V,输出电压为380V,开关频率为 1000Hz。
根据查克伦公式,可得逆变电感量为:L = (1/4πf) × (Vmax^2 / (Vavg × dVdt))其中,f 为开关频率,Vmax 为输出电压的最大值,Vavg 为输出电压的有效值,dVdt 为输出电压的变化速率。
ansys电感参数
ansys电感参数
ANSYS是一款广泛使用的有限元分析(FEA)软件,可以用于分析电磁场问题,包括电感参数的计算。
在ANSYS中,可以使用磁场分析模块(如ANSYS Maxwell)来计算电感参数。
具体步骤如下:
1. 创建模型:在ANSYS中创建三维模型,并设置相应的材料属性,如导磁率和电导率等。
2. 网格化模型:对模型进行网格化,以便进行有限元分析。
3. 边界条件和激励:根据实际情况设置边界条件和激励,如电流源、电压源等。
4. 求解器设置:选择合适的求解器进行计算,并设置合适的迭代次数和收敛准则等参数。
5. 运行分析:运行分析并获取结果文件。
6. 后处理:使用后处理器查看和提取结果,如电感值、磁通密度分布等。
需要注意的是,电感参数的计算需要准确的模型和合适的边界条件和激励。
同时,结果精度也受到网格尺寸、求解器设置等因素的影响。
因此,在进行电感参数计算时,需要仔细考虑这些因素并进行适
当的调整。
Ansoft Maxwell 仿真实例PDF(68页)
1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料)创建计算区域(Region)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10 误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值:31.543pF2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真恒定电场:导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction ) 恒定电场的源:(1)Voltage Excitation ,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations ,施加在导体表面的电流(3)Sink (汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
hfss电感计算公式(一)
hfss电感计算公式(一)
HFSS电感计算公式
1. 概述
在HFSS(High Frequency Structure Simulator)中,电感是指
由特定尺寸和形状的导体线圈或线圈元件所产生的电磁感应现象。
HFSS是一款用于高频电磁场仿真和分析的软件工具。
2. 电感公式
根据Maxwell方程组,可以通过以下公式来计算电感:
L = (μ₀ * n² * A) / l
其中,L为电感(单位:亨);μ₀为真空磁导率(单位:N/A²);n为匝数;A为线圈横截面积(单位:m²);l为线圈长度(单位:m)。
3. 举例说明
假设有一个线圈,其匝数为500,线圈横截面积为1e-4 m²,线圈长度为 m。
我们可以使用上述公式来计算该线圈的电感。
根据公式:
L = (μ₀ * n² * A) / l
已知:
μ₀ = 4π * 10⁻⁷ N/A²
n = 500
A = 1e-4 m²
l = m
将已知数据代入公式,进行计算:
L = (4π * 10⁻⁷ N/A² * (500)² * 1e-4 m²) / m
≈ μH
因此,该线圈的电感约为μH。
4. 结论
通过HFSS电感计算公式,我们可以根据线圈的尺寸和形状参数,计算出其电感值。
这有助于我们在设计电路时更好地了解和预测电感对电路性能的影响。
三相变压器的参数测定(实验报告里计算需要的各种公式)word精品文档7页
三相变压器的参数测定原理简述变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。
变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分,其中主磁通是以闭合铁心为路径,它同时匝链原、副绕组,分别感应电势,磁通是变压器传递能量的主要因素。
还有另一部分磁通通过非磁性物质而形成闭合回路,变压器负载运行时,原、副方都存在这部分磁通,分别用和表示。
而变压器空载运行时仅原方有,这部分磁通属于非工作磁通,其量值约占总磁通的,故把这部分磁通称为漏磁通。
漏磁通和分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组,并在其中感应电势和。
实际变压器中既有磁路问题又有电路问题,这样将会给变压器的分析、计算带来困难。
为此,对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换(即折算),可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题,以便于计算。
图4–1为双绕组变压器的“型”等值电路。
变压器的参数即为图中的等。
对于三相变压器分析时化为单相,也使用图4–1的等值电路。
因此,等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。
变压器归算的基本方程式为:式中式(4–1)为原来的电压平衡方程式;式(4–2)为折算到原边的副边电压平衡式;式(4–3)为电流平衡方程式。
分析变压器性能的方法通常使用等效电路、方程式和相量图。
一般若作定性分析,用相量图较方便;若作定量计算,则用等值电路较方便,故通常就是利用等效电路来求取变压器在不同负载时的效率、功率因数等指标的。
要得到变压器的等效电路,一般是通过变压器的空载实验和负载损耗实验(也叫短路实验),再经计算而得出其参数的。
由变压器空载实验,可以测出变压器的空载电流和铁心损耗,以及变压器的变比,再通过计算得到变压器励磁阻抗。
空载时变压器的损耗主要由两部分组成,一部分是因为磁通交变而在铁心中产生的铁耗,另一部分是空载电流在原绕组中产生的铜耗。
由于空载电流数值很小,此时铜耗便可以略去,而决定铁耗大小的电压可达到正常值,故近似认为空载损耗就是变压器的铁耗。
三相变压器的参数测定(实验报告里计算需要的各种公式)
三相变压器的参数测定原理简述变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。
变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分,其中主磁通是以闭合铁心为路径,它同时匝链原、副绕组,分别感应电势,磁通是变压器传递能量的主要因素。
还有另一部分磁通通过非磁性物质而形成闭合回路,变压器负载运行时,原、副方都存在这部分磁通,分别用和表示。
而变压器空载运行时仅原方有,这部分磁通属于非工作磁通,其量值约占总磁通的,故把这部分磁通称为漏磁通。
漏磁通和分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组,并在其中感应电势和。
实际变压器中既有磁路问题又有电路问题,这样将会给变压器的分析、计算带来困难。
为此,对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换(即折算),可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题,以便于计算。
图4–1为双绕组变压器的“型”等值电路。
变压器的参数即为图中的等。
对于三相变压器分析时化为单相,也使用图4–1的等值电路。
因此,等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。
变压器归算的基本方程式为:式中式(4–1)为原来的电压平衡方程式;式(4–2)为折算到原边的副边电压平衡式;式(4–3)为电流平衡方程式。
分析变压器性能的方法通常使用等效电路、方程式和相量图。
一般若作定性分析,用相量图较方便;若作定量计算,则用等值电路较方便,故通常就是利用等效电路来求取变压器在不同负载时的效率、功率因数等指标的。
要得到变压器的等效电路,一般是通过变压器的空载实验和负载损耗实验(也叫短路实验),再经计算而得出其参数的。
由变压器空载实验,可以测出变压器的空载电流和铁心损耗,以及变压器的变比,再通过计算得到变压器励磁阻抗。
空载时变压器的损耗主要由两部分组成,一部分是因为磁通交变而在铁心中产生的铁耗,另一部分是空载电流在原绕组中产生的铜耗。
由于空载电流数值很小,此时铜耗便可以略去,而决定铁耗大小的电压可达到正常值,故近似认为空载损耗就是变压器的铁耗。
变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解
变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解为何两套变压器计算公式计算出来的电感量是不想同的?到底谁对谁错?(比如新手工程师张三对于开关电源变压器的计算还没有很好的理解,去请教李四和王五,然后李四给了一套计算公式给张三,王五也给了一套计算公式给张三。
然后张三分别按照两个人给的公式兴致勃勃的算了起来,算出来之后,发现两套公式计算出来的电感量根本不相同,且相差了不少,到底是李四对还是王五对?)我设计开关电源也有一些年份了,接触开关电源的新手也比较多,而新手问得最多的一个问题就是变压器怎么计算,而变压器计算中问得最多的一个问题就是,上面提到的感量不一样的问题。
我可以这么说,只要有这个疑问的电源工程师,那么一定说明你是新手,一定没有掌握变压器的设计方法。
其实两个工程师计算出来的电感量不相同是很正常的,我甚至可以说,同一个项目给两个不同的并且有经验的工程师来计算变压器的话,这两个工程师计算出来的电感量一定不一样。
为什么?其中有比较多的原因。
我们以反激为例,计算变压器得出来的感量大与小根本没有绝对的对与错,只要你的变压器在最低输入电压最大输出功率工作的时候,变压器磁芯不饱和,另外温度能过关,就不能说他的计算方法不对。
对于有经验的工程师算了那么多年的变压器了为何每接一个新的项目都会重新计算?为什么不直接用一个功率相当的变压器就直接用?实质上就是要从理论上保证磁芯不饱和(当然其中还有其他东西需要保证,但对于新手而言理解这一点就够了,请老手们包涵)。
下面我拿一套计算方法来说明一下电感量的计算:我们拿反激DCM的计算为例首先根据能量守恒,可得到其中Lp是变压器原边的电感量,Ip为原边电感量的峰值电流,P为开关电源输入功率,T 为开关电源的开关周期。
然后根据定义,如果在电感上加一个恒定电压,电感上的电流是随着时间线性上升的,可得到反激DCM计算时,我们在最低输入最大功率输出时保证工作在DCM的话,就可以保证整个输入电压范围及整个功率范围都为DCM。
ansoft maxwell三相电压源激励关系式
ansoft maxwell三相电压源激励关系式题目:Ansoft Maxwell中三相电压源激励关系式引言:在电力系统中,三相电压源激励是研究三相电路行为的重要课题之一。
Ansoft Maxwell是一款电磁场仿真软件,它能够模拟和分析电磁场中的各种现象。
本文将详细介绍Ansoft Maxwell中的三相电压源激励关系式,并逐步解析每个步骤。
第一部分:Ansoft Maxwell简介首先,我们需要了解Ansoft Maxwell这款软件的基本概念和功能。
Ansoft Maxwell是一款由ANSYS公司开发的专业电磁仿真软件。
它采用有限元法来解决各种电磁问题,包括但不限于电感、电容、电阻、导体等。
其图形化界面和强大的仿真功能使得Ansoft Maxwell成为电力系统研究和设计领域的重要工具。
第二部分:三相电压源激励关系式的概述三相电压源激励关系式是描述三相电路行为的重要方程之一。
它由三个相位的电压源组成,每个电压源的相位差120度。
在Ansoft Maxwell中,可以使用以下公式来表示三相电压源激励关系式:Vabc = Vm * cos(ωt + θ) + j*Vm * sin(ωt + θ)其中,Vabc代表三相电压源的复数形式,Vm是电压源的幅值,ω是角速度,t是时间,θ是相位差。
第三部分:分析三相电压源激励关系式现在,我们将逐步解析三相电压源激励关系式的每个步骤。
1. 幅值Vm:幅值表示电压源的大小,通常以伏特(V)为单位。
在设计电力系统时,需要根据负载要求和功率需求来确定幅值。
2. 角速度ω:角速度表示电压源中的频率,通常以弧度/秒(rad/s)为单位。
在电力系统中,常用的频率为50Hz或60Hz。
3. 相位差θ:相位差表示相邻电压源之间的角度差异。
在三相电路中,每个电压源的相位差为120度(或π/3弧度)。
4. 通过三角函数计算:在三相电压源激励关系式中,使用了三角函数(余弦和正弦函数)来描述电压随时间的变化。
三相逆变器电感计算
三相逆变器电感计算摘要:I.引言- 介绍三相逆变器电感计算的目的和意义II.三相逆变器电感的作用- 解释电感在逆变器中的功能- 说明电感对逆变器性能的影响III.三相逆变器电感的计算方法- 介绍电感的计算公式- 说明计算中需要考虑的因素- 给出具体计算步骤IV.电感计算的实例应用- 提供一个计算实例- 解析实例中电感的计算过程V.总结- 回顾电感计算的重要性- 强调计算过程中需注意的问题正文:I.引言三相逆变器是电力电子领域中广泛应用的设备,其性能的优劣直接影响到电力系统的稳定性、效率和安全性。
电感是逆变器中的重要元件,它的作用是在开关过程中充放电,平滑电流波形,减小开关器件的开关损耗。
因此,准确地计算电感值对于优化逆变器的性能至关重要。
II.三相逆变器电感的作用电感在逆变器中的主要作用是储存能量,平滑电流波形。
当开关器件导通时,电感储存能量;当开关器件断开时,电感释放能量。
这样,在开关过程中,电流波形可以尽量保持平稳,从而减小开关器件的开关损耗,提高逆变器的效率。
同时,电感还对逆变器的输出电压纹波起作用。
电感值越大,储存能量的能力越强,输出电压纹波越小;反之,电感值越小,输出电压纹波越大。
因此,选择合适的电感值对于保证逆变器输出电压质量至关重要。
III.三相逆变器电感的计算方法电感的计算公式为:L = (V^2 / I_max) * f_s / (2 * pi * f_l)其中,L 为电感值;V 为逆变器输出电压;I_max 为逆变器最大输出电流;f_s 为开关频率;f_l 为电感元件的电感频率。
在计算电感值时,需要考虑以下因素:1.电感元件的类型:电感元件的类型包括空气芯电感、铁氧体磁芯电感、硅钢片磁芯电感等。
不同类型的电感元件对应的电感频率f_l 不同。
2.电感元件的额定电流:电感元件的额定电流I_max 决定了电感值L 的大小。
通常情况下,电感元件的额定电流应稍大于逆变器最大输出电流,以确保电感元件在正常工作范围内。
(整理)三相变压器的参数测定(实验报告里计算需要的各种公式).
三相变压器的参数测定原理简述变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。
变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分,其中主磁通是以闭合铁心为路径,它同时匝链原、副绕组,分别感应电势,磁通是变压器传递能量的主要因素。
还有另一部分磁通通过非磁性物质而形成闭合回路,变压器负载运行时,原、副方都存在这部分磁通,分别用和表示。
而变压器空载运行时仅原方有,这部分磁通属于非工作磁通,其量值约占总磁通的,故把这部分磁通称为漏磁通。
漏磁通和分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组,并在其中感应电势和。
实际变压器中既有磁路问题又有电路问题,这样将会给变压器的分析、计算带来困难。
为此,对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换(即折算),可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题,以便于计算。
图4–1为双绕组变压器的“型”等值电路。
变压器的参数即为图中的等。
对于三相变压器分析时化为单相,也使用图4–1的等值电路。
因此,等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。
变压器归算的基本方程式为:式中式(4–1)为原来的电压平衡方程式;式(4–2)为折算到原边的副边电压平衡式;式(4–3)为电流平衡方程式。
分析变压器性能的方法通常使用等效电路、方程式和相量图。
一般若作定性分析,用相量图较方便;若作定量计算,则用等值电路较方便,故通常就是利用等效电路来求取变压器在不同负载时的效率、功率因数等指标的。
要得到变压器的等效电路,一般是通过变压器的空载实验和负载损耗实验(也叫短路实验),再经计算而得出其参数的。
由变压器空载实验,可以测出变压器的空载电流和铁心损耗,以及变压器的变比,再通过计算得到变压器励磁阻抗。
空载时变压器的损耗主要由两部分组成,一部分是因为磁通交变而在铁心中产生的铁耗,另一部分是空载电流在原绕组中产生的铜耗。
由于空载电流数值很小,此时铜耗便可以略去,而决定铁耗大小的电压可达到正常值,故近似认为空载损耗就是变压器的铁耗。
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目录
1 建模 (1)
1.1 创建变压器铁芯框架 (1)
1.2创建气隙 (1)
1.3 创建线圈 (2)
1.4 创建激励电流加载面 (3)
1.5创建计算区域 (3)
2 设置激励 (4)
3设置自适应计算参数 (5)
4设置计算参数 (5)
4.1设置参数Matrix1 (5)
4.2设置参数Matrix2 (6)
5 Check & Run (6)
6 查看结果 (7)
1 建模
打开maxwell 14.0 创建一个新的3D设计项目并将求解器设定为Transient 类型,然后将几何尺寸单位设定为in。
1.1 创建变压器铁芯框架
先创建一个长方体,然后在其内部创建两个大小相等的,关于Z轴对称的长方体,然后使用Subtract构造出铁芯的基本框架,如图1-1所示。
图1-1
1.2创建气隙
先在铁芯下部创建一个扁平的长方体,同样使用Subtract功能在铁芯下部创建气隙,如图1-2、1-3所示。
图1-2。