[发明专利]一种交直流混合激励下的磁屏蔽框磁损耗的测算方法

摘要

本发明公开了一种交直流混合激励下的磁屏蔽框磁损耗的测算方法。该方法在交直流混合激励下，采用瞬态场对平波电抗器模型进行仿真，按磁通密度Bm分布近似相等的原则将磁屏蔽框模型划分为若干个等效均匀域，通过MagNet软件计算出每个等效均匀域一个周期内的所有平均磁场强度H，进而计算出每个等效均匀域中直流偏置磁场强度Hdc，并按划分后的等效均匀域重新建立平波电抗器模型，赋予每个等效均匀域在相应的直流偏置磁场强度Hdc下的Bm‑P损耗特性曲线，再次对重新建模后的平波电抗器模型进行三维有限元瞬态仿真，最终计算出每个等效均匀域的磁损耗，将每个等效均匀域的磁损耗代数相加，即得到磁屏蔽框的磁损耗。该方法减少了计算工作量和计算时间。

主权项

一种交直流混合激励下的磁屏蔽框磁损耗的测算方法，其特征在于具体步骤如下：第一步：建立外铁心式平波电抗器的有限元分析模型；该模型由磁屏蔽框与线圈组成，线圈位于磁屏蔽框的中心位置；第二步：施加交直流混合激励于第一步得到的外铁心式平波电抗器的有限元分析模型的线圈上，对外铁心式平波电抗器模型进行三维有限元瞬态仿真，得出外铁心式平波电抗器磁屏蔽框的仿真结果；第三步：根据外铁心式平波电抗器磁屏蔽框的仿真结果，按磁通密度Bm分布的均匀性来划分，即磁通密度Bm的最大值与最小值的差≤0.4T划分为一个等效均匀域，将磁屏蔽框模型进行划分；第四步：通过MagNet软件计算出上述第三步划分得到的每个等效均匀域一个周期内的各个时刻对应的平均磁场强度H，并确定在该周期中的平均磁场强度H的最大值Hmax和最小值Hmin；第五步：按直流偏置磁场强度Hdc＝(Hmax+Hmin)/2，计算出每个等效均匀域的直流偏置磁场强度Hdc；第六步：根据计算出的每个等效均匀域的直流偏置磁场强度Hdc重新建立外铁心式平波电抗器的有限元分析模型，即赋予每个等效均匀域相对应的直流偏置磁场强度Hdc下的Bm‑P损耗特性曲线；第七步：施加交直流混合激励于第六步得到的外铁心式平波电抗器的有限元分析模型的线圈上，对重新建立的外铁心式平波电抗器的有限元分析模型进行三维有限元瞬态仿真，得出磁屏蔽框模型内的每个等效均匀域的仿真结果；根据公式计算出每个等效均匀域的磁损耗Wi；Wi=ρΣi=1NePeBmeVe]]>式中，ρ为材料的密度；Ne为单元个数；Ve为单元体积；Pe为单元损耗密度，它是磁通密度Bm与直流磁场强度Hdc的函数；第八步：将每个等效均匀域计算出的磁损耗代数相加，根据公式测算得到交直流混合激励下的磁屏蔽框磁损耗W。