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在本博客中#xff0c;我讨论了如何使用 Ansys Maxwell 计算三相变压器中的自感、互感和漏感。有多种方法和表达式可用于计算这些电感。
基本电感定义
电感的单位是亨利#xff08;H#xff09;#xff0c;其基本单位…各位变形金刚粉丝们大家好
在本博客中我讨论了如何使用 Ansys Maxwell 计算三相变压器中的自感、互感和漏感。有多种方法和表达式可用于计算这些电感。
基本电感定义
电感的单位是亨利H其基本单位为 Wb/A其中 Wb 是磁通量的单位A 是安培的单位。因此这些单位表明电感是衡量每单位安培电流施加到绕组时材料中可以产生多少磁通量的指标。电磁机中使用的铁磁材料的相对磁导率大于 1磁导率越高电感越大每单位安培电流在材料中可以产生的磁通量越多。
根据定义漏感、互感和耦合系数是与绕组对相关的术语。可以通过同时考虑两个绕组进行测试来确定绕组的电感。
绕组的自感绕组产生的所有磁通量除以在所有其他绕组开路的情况下绕组中产生磁通量的电流。此外自感可以计算为视在电感工作磁通链除以绕组工作电流也可以计算为差分电感差分磁通链除以差分绕组工作电流。在线性材料中视在电感等于差分电感。
绕组的漏感不连接另一个绕组短路的激励绕组产生的磁通除以激励绕组中产生磁通的电流。
绕组的互感激励绕组产生的与另一绕组开路相连的部分磁通除以激励绕组中产生磁通的电流。
对于 N 绕组系统将有 N 个自感可能的互感数量和可能的漏感数量等于 此三相变压器示例中有六个绕组同时考虑两个绕组排列显示有 30 种可能的互感、30 种可能的漏感和 6 种自感。下方的 NxN 矩阵显示了此六绕组示例中的自感和可能的互感。然而三相变压器电路模型中实际上有 18 种相关电感。每个绕组由一个自感、一个漏感和一个互感表示共有六个绕组3*6 18。自感以黄色突出显示并沿对角线而六个相关互感以绿色突出显示。此外此三相变压器示例中只有六个实际漏感是根据相关自感和互感计算得出的。
有关更多信息请参阅下面的计算部分。 MAXWELL 3D FEA 模型 励磁
在本例中低压 A 相绕组 (LVA) 将受到激励高压 A 相绕组将开路以确定绕组 LVA 的自感以及由于绕组 LVA 中的电流而导致的绕组 HVA 和 LVA 的互感。所有绕组的匝数相同对于线性磁性材料激励电流的值无关紧要可以任意使用 20mA。本例中使用涡流求解器交流频域。静磁和磁瞬态求解器中可以使用类似的方法和表达式。
开路测试LVA 绕组的自感是通过对 LVA 绕组施加激励并使所有其他绕组开路来确定的。互感也可以通过此测试来确定。
短路测试通过对绕组 LVA 施加激励并使绕组 HVA 短路来确定绕组 LVA 与绕组 HVA 之间的漏感。
可以进行类似的测试通过一次考虑两个绕组来确定其他绕组的电感。
开路测试确定绕组 LVA 的自感和互感 短路测试确定绕组 LVA 和 HVA 的漏电感 计算
绕组的电感值使用以下表达式计算。 结果
结果表明使用上述各种表达式计算出的电感彼此匹配良好几乎完全匹配。
开路测试确定绕组 LVA 的自感和互感 短路测试确定绕组 LVA 和 HVA 的漏电感
