現(xiàn)代鐵路牽引系統(tǒng)面臨著節(jié)能減排的迫切要求。電子電力牽引變壓器具有體積小、重量輕的優(yōu)勢(shì),已成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)之一。中頻變壓器是電子電力變壓器的關(guān)鍵部分。漏電感和分布電容會(huì)影響到變壓器的高頻性能,小型化也使絕緣設(shè)計(jì)變得更加困難。因此,準(zhǔn)確計(jì)算中頻變壓器的漏感和分布電容,設(shè)計(jì)可靠的絕緣結(jié)構(gòu)有著重要的意義。本文主要計(jì)算了1.35kV/300kVA圓筒式繞組中頻變壓器的漏電感和分布電容,并設(shè)計(jì)了緊湊且可靠的主絕緣結(jié)構(gòu)。從中高頻變壓器的等效電路著手分析,基于靜電場(chǎng)能量存儲(chǔ)原理,推導(dǎo)了分布電容計(jì)算的一般方法�？紤]高頻下集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響,根據(jù)磁場(chǎng)能量存儲(chǔ)原理,推導(dǎo)了變壓器中磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布,進(jìn)而推出漏電感的計(jì)算公式。在有限元軟件ANSYS中建立了電場(chǎng)和諧態(tài)磁場(chǎng)仿真模型,通過(guò)仿真方法分析電流、磁場(chǎng)強(qiáng)度和電壓在變壓器中的分布規(guī)律,并通過(guò)電磁宏得出漏感和分布電容。忽略分布電容的影響,在二次側(cè)短路的情況下用數(shù)字電橋測(cè)出不同頻率下的漏電感。比較了三種分布電容的測(cè)量方法,選用諧振法用阻抗分析儀測(cè)出模型分布電容的值。通過(guò)公式法、有限元仿真、實(shí)驗(yàn)測(cè)量法得到的分布電容數(shù)值和漏電感曲線基本一致,驗(yàn)證了三種方法的可行... 

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 中頻變壓器的發(fā)展現(xiàn)狀和研究趨勢(shì)
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 分布電容的計(jì)算、仿真和測(cè)量
    2.1 引言
    2.2 變壓器等效電路分析
    2.3 分布電容的計(jì)算
        2.3.1 分布電容計(jì)算的一般方法
        2.3.2 模型分布電容的計(jì)算
    2.4 分布電容的仿真
        2.4.1 有限元電場(chǎng)計(jì)算原理
        2.4.2 仿真模型建立
        2.4.3 仿真結(jié)果分析
    2.5 分布電容的測(cè)量
        2.5.1 二端口網(wǎng)絡(luò)法
        2.5.2 方波響應(yīng)法
        2.5.3 諧振法
        2.5.4 模型分布電容的測(cè)量
    2.6 本章小結(jié)
第三章 變壓器漏電感計(jì)算、測(cè)量和仿真
    3.1 引言
    3.2 漏電感在ANSYS中的仿真
        3.2.1 有限元磁場(chǎng)計(jì)算原理
        3.2.2 準(zhǔn)靜態(tài)磁場(chǎng)的邊值問(wèn)題
        3.2.3 仿真模型建立
        3.2.4 仿真結(jié)果分析
    3.3 漏電感的計(jì)算
        3.3.1 磁場(chǎng)強(qiáng)度分布的理論計(jì)算
        3.3.2 磁場(chǎng)能量的理論計(jì)算
    3.4 漏電感的實(shí)驗(yàn)測(cè)量
    3.5 三種方法結(jié)果比較
    3.6 本章小結(jié)
第四章 中頻變壓器絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 變壓器絕緣材料
    4.3 主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.4 端部絕緣電場(chǎng)仿真
        4.4.1 有限元分析模型
        4.4.2 不加角環(huán)時(shí)的電場(chǎng)仿真分析
        4.4.3 加角環(huán)后的電場(chǎng)仿真分析
        4.4.4 優(yōu)化結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高頻變壓器分布參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉毅力,苑博,曹江田,趙輝,肖石.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(02)
[2]緊湊型非晶合金油浸式變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 劉道生,杜伯學(xué),肖萌.  高電壓技術(shù). 2014(10)
[3]電力變壓器主絕緣電場(chǎng)的數(shù)值分析[J]. 劉鳳英,韓磊,張喜樂(lè),張萍,王浩名,張宇萌.  天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于ANSYS的高頻高壓變壓器的漏感研究[J]. 顧琇婷,曾慶軍,陳峰.  電子設(shè)計(jì)工程. 2014(04)
[5]有限元法在特高壓變壓器絕緣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 趙峰,盧鐵兵,王冰.  絕緣材料. 2013(01)
[6]電力電子變壓器理論研究綜述[J]. 晏陽(yáng).  電工電氣. 2012(03)
[7]60kV高頻高壓變壓器分布參數(shù)的研究[J]. 藍(lán)國(guó)添,薛興.  電源技術(shù). 2011(11)
[8]特高壓變壓器絕緣結(jié)構(gòu)[J]. 劉澤洪,郭賢珊.  高電壓技術(shù). 2010(01)
[9]電力變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及影響因素分析[J]. 高有華,丁春紅,王國(guó)剛.  變壓器. 2009(10)
[10]電子變壓器漏感的計(jì)算[J]. 杜錦華.  變壓器. 2009(01)

博士論文
[1]大功率高頻高壓ESP電源及其監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 王延安.上海交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]三電容分布參數(shù)高頻脈沖變壓器模型分析及參數(shù)測(cè)量[D]. 張世平.華南理工大學(xué) 2012
[2]大功率電子變壓器優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王剛.華北電力大學(xué) 2012
[3]箔式繞組變壓器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 朱博.華北電力大學(xué) 2012
[4]大功率高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張朋朋.西南交通大學(xué) 2009
[5]開(kāi)關(guān)電源中高頻變壓器分布電容的分析與計(jì)算[D]. 趙爭(zhēng)菡.河北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3646795