电感线圈与变压器

5.电感器与变压器的主要参数 电感器是一种常用的基本电子元件,与电阻器和电容器一样种类繁多,形式多样,许多电感线圈还要根据电路要求自行绕制,但基本参数有如下几项:电感量及允许误差范围,品质因数,分布电容和稳定性,额定电流。 1)电感量及允许误差范围 电感线线圈的电感量大小主要取决于线圈的直径、匝数,以及有无磁心等。根据其用途不同,所需     

电感器阻抗温漂抑制机理分析

影响电感器工作稳定性的一个重要因素是线圈阻抗随温度的漂移。本文论述用多股线绕制电感线圈可抑制阻抗温漂,其机理是多股线圈在高温下的交流电阻将减小到单股线圈的1/m(m=导线股数),而电感值大小与导线股数无关。示出线圈阻抗温度特性。提出改善电感器温度稳定性的一般方法。     

电感线圈分布电容和谐振频率的仿真与测量

利用ANSYS对电感线圈的分布电容进行了计算,并对试验结果进行了仿真分析。     

汽车点火线圈的宽频电路模型及参数提取

点火线圈在实际点火过程中为一瞬态电压变压器,为了能预测其宽频特性,文中将点火线圈绕组等效为多段独立线饼,并以此建立基于集总参数的电路模型。通过有限元法与数据拟合方法,确定各线饼间的电容以及每一线饼内的绕组匝间等效电容;对于线圈电感,利用有限元法分析了频率对电感值的影响,得到低频段内与高频段内的电感值。最后,仿真计算了点火线圈的频域阻抗特性以及时域瞬态电压响应,并分别与测试结果做对比,验证电路模型与参数计算方法的正确性与可行性。     

用于压接IGBT动态测试平台的高储能密度电感

压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件因其独特的优势在我国输电领域发挥重大作用,但在获取其开关特性曲线的动态测试平台方面仍存在不足.在此将高储能密度电感(Brooks电感)应用到平台中,以优化测试平台.首先根据IGBT双脉冲测试回路要求计算电感值,通过仿真得到在电感工作频率范围内集肤效应的影响可忽略,并设计电感参数;然后基于ANSYS Maxwell建立模型进行仿真分析,计算电感值为751.69 μH,符合设计要求;进而对电感进行加工制作,测量电感的阻抗特性并计算电感值、匝间电容等参数,同时对该电感进行了绝缘测试,提出该电感可应用于IGBT动态测试平台;最后将其接入动态测试平台中,分别进行高压小电流和低压大电流实验.经计算,所设计的高储能密度电感使平台得到优化并且其储能密度为原电感的56.28倍.     

一体成型电感设计仿真软件的开发与应用

参考罐形磁芯等效磁路和环形电感计算公式和磁力线分布,给出一体成型电感等效磁路和感量计算公式。用Visual BASIC 6.0语言编译了一体成型电感线圈结构设计仿真软件,给出该软件的结构、特点及其使用方法。用该软件对几种一体成型电感进行了仿真计算,并制作出器件,仿真结果与实验测试结果的差异在10%以内。使用此软件可缩短电感设计周期、提高效率,还可以计算出一体成型电感的直流电阻,对器件的温升预判有一定参考价值。     

电感磁芯线圈间分布电容的研究与测试方法

在电子设备及电子产品中,屏蔽是最好的抗电磁干扰辐射危害的措施.在抑制EMI(Electro Magnetic Interference)信号的传导干扰方面,利用磁性材料制作的滤波器是极有效的器件.因此该文以各种电感的磁芯材料为对象,研究其在频率不高(低于1MHZ)时的线圈间分布电容的影响.首先,推导出了磁芯绕制分布电容的测试原理及方法;在此基础上对影响分布电容的各种因素进行了分析;最后经过测试结果及分析给出了最佳设计方案.     

高频变压器分布参数分析

随着单端反激电源工作频率的提高,高频变压器分布参数的影响不可忽视,但在实际设计中一般考虑漏感而忽略了分布电容的影响。高频变压器分布电容可分为绕组匝间电容、绕组层间电容、绕组间电容。文章给出了高频变压器数学模型及各类分布电容的理论计算方法,并分析了不同绕制方法和空间布局对高频变压器分布电容的影响,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

开放式空心试验电抗器的设计研究

电抗器在低电压穿越测试装置中起到阻抗分压作用,对一种开放式空心电抗器的设计方法进行研究。介绍了该电抗器的电感计算、绝缘设计和温升计算,基于VB软件编制了电感计算程序,使用Maxwell软件对电感和损耗进行了仿真验证。实测结果表明,样机电感偏差小,顺利通过绝缘试验,温升略高于设计值,能满足工程需求。     

电感补偿法在交流电网绝缘故障定位中的应用

针对双频法在系统分布电容较大时故障支路漏电流过小,不能被电流传感器检测到的缺陷,提出了在中性点投入电感补偿故障支路漏电流的方法,并推导出投入的补偿电感随系统分布电容变化的理论公式。通过仿真验证了该公式的正确性以及采用电感补偿法的可行性。     

大容量高频高压变压器的研究与设计

设计了一台可用于高压直流电源系统的,参数为10kW,20kV,40kHz的大容量高频高压变压器。磁心尺寸采用典型Ap法设计,副边绕组匝数较多,采用分段分层设计有效较小了分布电容;绕制完成后对其分布电容和漏感进行了实验测量,并采用有限元方法对分布电容进行仿真计算。将所设计的大容量高频高压变压器应用于LCC谐振变换器,借助电路仿真软件得到了理想的原边谐振电流波形和充电电压波形。电路仿真结果良好,证明变压器工作特性稳定,分布参数对电源系统影响较小,也由此说明高频高压变压器设计的合理性。     

基于线模电流故障分量的高压直流输电线路纵联保护方案

针对现有高压直流输电线路纵联保护受分布电容影响大,动作速度慢从而导致系统闭锁这一问题,提出了一种不受分布电容影响的高压直流输电线路方向纵联保护方案。通过分析模电流传输特性得到线模电流具有受分布电容影响小的特点。基于输电线路线模阻抗推导了区内和区外故障下线路两侧测点电流幅值特征,从而利用整流侧和逆变侧测点线模电流故障分量幅值比的差异作为保护判据,构建了区内外故障识别方案,并通过理论分析为保护阈值选取提供了依据。仿真结果表明,所提保护方案能够可靠识别区内外故障,保护动作不受分布电容影响,对采样和通信要求不高,并具有较强的耐过渡电阻能力和抗噪性。     

±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器设计方法

依据大型干式空心电抗器设计理论,结合±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器运行工况和结构参数,计算得到了桥臂电抗器导线参数和包封分配电流参数。根据导线参数和包封分配电流参数计算结果,反复调试绕制工艺,控制制造工艺偏差,研制了桥臂电抗器样机,并对桥臂电抗器样机开展了分配电流试验验证和温升试验验证。分配电流试验结果表明,各包封分配电流实测值和理论计算值较为吻合,偏差率最大为48.5%,位于第7包封;偏差率最小为7.4%,位于最外层的第14包封。温升试验结果表明,各包封温升较为平衡,平均温升33.6 K、热点温升55.6 K,远小于工程允许值。该特高压柔性直流桥臂电抗器为行业内首次研发,型式试验合格,投运后运行状态良好,取得了良好的工程效果。     

基于等效电路法的高频继电器建模与研究

通过经典传输线理论及部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法,对高频继电器常闭型信号传输路径的分布电容、电感、电阻等参数进行提取,建立信号传输路径的等效电路模型。对其进行仿真分析得到继电器射频(radio frequency,RF)性能曲线,并讨论了影响继电器插入损耗、电压驻波比及隔离度的主要因素。高频继电器RF性能的实验测试结果与等效电路模型仿真结果符合较好,表明了所建立等效电路模型的正确性。     

基于有限元法的多导体分布电容自动计算方法及其应用

多导体的分布电容参数是电磁暂态问题分析的基础,为了能够准确高效地得到复杂结构多导体间的分布电容,首先基于电磁场理论推导了以感应系数为待求量的方程组,其次给出了方程组系数矩阵中各非零元素的计算方法,然后基于有限元法计算空间电场能量作为方程组的右端项元素,再通过求解方程组得到感应系数矩阵,最后由感应系数矩阵得到分布电容。将该方法应用于具有解析解的双导体传输线模型的分布电容参数计算问题,对比分析了不同截断边界条件和剖分网格下的计算结果,计算结果表明该方法在适当的截断边界条件和剖分尺寸下,电容计算结果最大相对误差1%,从而验证了所提方法的有效性。将该方法应用于典型架空线路和绕组匝间的分布电容参数计算,所提出的基于有限元方法计算多导体间分布电容的自动求解方法只需在建模时对多各个导体施加一次边界条件,然后利用所提方法实现方程组的构造、求解和分布电容参数提取,从而大大提高了效率。     

传导干扰仿真参数的计算与验证

详细论述了对某装置传导干扰参数的计算和测量 ,分别采用四矩形定理、有限元和双能量原理计算分析了电感参数、分布电容参数和平板电阻。根据计算所得参数用PSPICE建立了仿真电路 ,干扰的仿真计算结果与测试结果基本吻合 ,证明了参数计算的准确性     

行波差动保护线路参数不确定性影响

研究了线路分布电容和电感参数误差对行波差动保护的影响,分析了不平衡差流中的暂态高频成分及其衰减规律,并给出了差流中基波和各暂态高频分量幅值与电容／电感参数误差、线路长度及系统阻抗的定量关系,EMTP仿真计算验证了文中结论。     

双绕组变压器电容参数的研究及仿真计算

介绍了双绕组变压器不同电容耦合面的理论计算方法,并对绕组分布电容参数进行分析和研究;针对案例使用ANSYS在二维和三维建模下仿真以获得几何电容参数,并与理论公式的手算近似值进行比较,也涉及到变压器的入口电容和αλ计算,最后按照能量法折算公式获得各分布电容值,为系统仿真提供了数据支持。     

空心电感器的一种优化设计方法

在电感量、体积和重量等约束条件下,以减小电感体积为目的,提出了一种空心电感器的优化设计方法。利用四维可视化技术,得到电感量和电感器体积两者相交的区域,并从相交区域中选出相同电感量下电感器体积能达到最小的优化区域,再将所确定的区域剖解开,即可获得电感器的内径、平均匝数和层数等参数,以此绕制了实际电感器并进行了测量。实验结果表明,设计与实际绕制的电感相比,其电感量之间误差是1%、体积误差是2.3%,说明该方法达到了电感量和电感器体积的最优化效果。     

分布电容对Rogowski线圈动态特性影响研究

在简单分析测量脉冲电流的微分式Rogowski线圈的工作原理基础上,详细论述了Rogowski线圈分布电容的计算方法、测量原理以及分布电容对线圈动态特性(即时域和频域)影响机理.为确保传感器具有良好的动态特性,必须串接最佳阻尼电阻,给出了最佳阻尼电阻的计算方法.仿真和现场测试结果表明,本文提出的方法,对于设计具有合理电磁参数Rogowski线圈,确保传感器具有较好的动态特性,起到理论指导作用.