電力電子變壓器中高頻變壓器磁芯和繞組特性的研究.pdf

1、電力電子變壓器(簡(jiǎn)稱(chēng)PET)是一種新型變壓器，它通過(guò)電力電子器件和電力電子變換技術(shù)，對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換與控制，能降低傳統(tǒng)變壓器的體積和重量，實(shí)現(xiàn)節(jié)材和節(jié)能目的。高頻變壓器是PET的核心器件，起隔離和傳輸功率的作用，其性能好壞直接決定PET的性能好壞。性能差的變壓器損耗大，效率低，影響系統(tǒng)電路的穩(wěn)定性和可靠性，甚至引起電力電子器件的故障，導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換失敗。
　　本文明確了高頻變壓器的研究難點(diǎn)，分析了它的等效電路，進(jìn)行了高頻磁性材料特性實(shí)

2、驗(yàn)。設(shè)計(jì)了不同繞組結(jié)構(gòu)的10kVA高頻變壓器，并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)電磁參數(shù)、空載特性、短路特性的測(cè)量和研究。制作了用于20kHz、10kVA光伏逆變系統(tǒng)的高頻變壓器。
　　首先，對(duì)高頻變壓器的等效電路和參數(shù)計(jì)算進(jìn)行了分析，根據(jù)電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)了高頻磁性材料特性測(cè)試的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，分析了測(cè)量結(jié)果，得出了鐵氧體、非晶合金和納米晶合金三種磁性材料正弦激勵(lì)下的高頻特性，繪制了它們的磁化曲線(xiàn)和磁滯回線(xiàn)，并對(duì)磁性材料不同頻率下的損耗進(jìn)行了計(jì)算，為設(shè)計(jì)

3、和制作高頻變壓器提供了具有參考價(jià)值的材料特性數(shù)據(jù)。
　　其次，分析了磁性材料損耗的傳統(tǒng)模型，在高頻磁性材料特性測(cè)試得到數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，得到了納米晶磁芯的高頻磁芯損耗模型，即高頻矯頑力、高頻磁芯損耗和最大磁通密度、頻率的關(guān)系。基于三維擬合提出了依據(jù)斯坦梅茲(Steinmetz)系數(shù)判定高頻磁芯損耗的方法，為高頻變壓器磁芯材料的選型提供有力的參考依據(jù)。
　　最后，用有限元方法分析計(jì)算了高頻變壓器繞組在不同條件下的高頻效應(yīng)，以及不同