本文關鍵詞：基于有限元模型重構的多物理場耦合空心電抗器優(yōu)化設計

  更多相關文章： 干式空心電抗器 多物理場耦合 模型重構 優(yōu)化設計 層等電阻電壓

【摘要】：電抗器是電力系統(tǒng)中最為重要的設備之一,如何便捷地設計并優(yōu)化該類電抗器已成為工程和學術領域的重要課題。本文將電抗器設計和有限元理論結合起來,通過給定的設計指標以及制造方提供的線規(guī),采用遍歷搜索法確定電抗器的初設結構參數(shù),以此構建電抗器多物理場耦合有限元模型,求解其"磁場-電路"耦合場來獲得電抗器設計優(yōu)化所需的物理參數(shù),以此代入基于以"層等電阻電壓約束"為主、"層等電流密度約束"為輔的鄰域搜索優(yōu)化算法,計算得到優(yōu)化后的結構尺寸,并按此對電抗器有限元模型進行重構,再次求解,形成一個迭代過程,反復進行該迭代過程,并設定一個收斂條件,最終得到最優(yōu)解;以磁場求解的各線圈損耗密度為"橋梁",間接將磁場和"溫度-流體"場耦合,求解出電抗器各個包封的溫升,對所設計優(yōu)化的結果進行校核。根據(jù)算法"重構"特點,采用Ansys軟件實現(xiàn)一體化優(yōu)化設計,以兩個電抗器設計優(yōu)化為例,優(yōu)化設計結果與設計指標誤差在10%以內,顯示出該優(yōu)化設計算法的實用性。
【作者單位】： 南京航空航天大學江蘇省新能源發(fā)電與電能變換重點實驗室;
【關鍵詞】： 干式空心電抗器 多物理場耦合 模型重構 優(yōu)化設計 層等電阻電壓
【基金】：國家自然科學基金(51177071) 江蘇省高校優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊項目資助
【分類號】：TM47
【正文快照】： 0引言干式空心電抗器自從20世紀80年代提出至今,以其結構簡單牢固、維護方便、電感線性度好、噪聲小、損耗低以及防火性能好等優(yōu)點而廣泛地應用于戶外小電感(0.08~700m H)場合[1,2]。如何高效便捷地優(yōu)化設計該類電抗器成為近年來研究的重要課題。干式空心電抗器優(yōu)化設計方法可

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本文編號：938769