[发明专利]一种空心电抗器空间磁场的缩比实验方法

摘要

本发明公开了一种空心电抗器空间磁场的缩比实验方法，具体包括：磁导率为真空磁导率，即μ=μ0；上标带’的参数为经缩比准则转换后的物理量，令比例系数为K，则各参数缩比准则如下：（1）所测模型的长度缩小为l’=Kl，面积缩小为A’=K2A，体积缩小为V’=K3V；(2)电流：电流缩小为I’=K2I；电阻：放大为R’=K-1R；电压：缩小为V’=KV；(3)磁感应强度：缩小为B’=KB；屏蔽系数：SF直接应用于缩比系统中；(4)频率参数缩比准则：频率f放大为f’=K-2f。通过建造不同比例的空心电抗器，并对其周围磁场进行解析计算，数值仿真以及实验测量，验证了缩比实验的等价性和缩比准则的有效性。本发明是一种能在实验室中获得大型空心电抗器磁场分布的经济、简便、可靠、准确、使用的方法。

主权项

一种空心电抗器空间磁场的缩比实验方法，其特征是，缩比实验方法是指将大型磁场源按比例缩小，同时电流、电压、频率物理量按照缩比准则分别对应缩小或放大，通过测量缩比模型周围的磁场，预测原大型磁场源周围磁场分布情况，具体包括：磁导率为真空磁导率，即μ=μ0；上标带’的参数为经缩比准则转换后的物理量，令比例系数为K，则各参数缩比准则如下：（1）几何参数缩比准则：所测模型的长度缩小为l’=Kl，面积缩小为A’=K2A，体积缩小为V’=K3V；其中，l、A、V分别为大型磁场源的长度、面积和体积；(2)电参数缩比准则：电流：假定电流密度J保持不变，即I’/A’=I/A，则电流缩小为I’=K2I；电阻：因R=ρl/A且R’=ρl’/A’，根据l和A的缩比准则，电阻放大为R’=K‑1R；ρ为大型磁场源密度；电压：由V=IR，V’=I’R’，以及I和R的缩比准则，电压缩小为V’=KV；(3)磁参数缩比准则：磁感应强度：根据安培定律的积分形式∫∫B·dl=μ0I，磁感应强度B缩小为B’=KB；屏蔽系数：在缩比过程中保持不变，即原系统的屏蔽系数SF直接应用于缩比系统中；(4)频率参数缩比准则：在单位长度上，集肤深度δ缩小为δ’=Kδ，根据集肤深度δ的表达式及其缩比准则，得出(2πμ0δ’f’)‑1/2=K(2πμ0δf)‑1/2，因此频率f放大为f’=K‑2f。