铁心电抗器气隙等效导磁面积计算.pdf

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1、第19卷第4期哈尔滨理工大学学报Vo1．19No．42014年8月JOURNAL0FHARBINUNIVERSITY0FSCIENCEANDIECHN0L0GYAug．2014铁心电抗器气隙等效导磁面积计算官瑞杨，魏新劳，聂洪岩(哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：以一台实际干式带气隙铁心电抗器为例，建立电抗器的三维电磁场仿真模型，给出仿真模型内的基本假设和边界条件；采用有限元分析，计算出了不同气隙下铁心电抗器的电感值和磁路中的磁感应强度矢量图，并与部分实测数据相对比，验证了仿真模型与仿真结果的正确性．然后，以铁心电抗器的电感量为主要研究对象，定

2、量计算在不同气隙与不同铁心直径下电抗器的电感值，给出了电感值随气隙和铁心直径的变化曲线并对其拟合及定性分析．最后，结合铁心电抗器计算公式和基本假设，推算出气隙处磁通等效导磁面积扩大系数，研究气隙等效导磁面积扩大系数随气隙和铁心直径的变化关系．所得结论可以为此类电抗器的设计计算提供一定的技术支持．关键词：铁心电抗器；电感；气隙等效导磁面积；铁心直径；气隙中图分类号：TM47文献标志码：A文章编号：1007—2683(2014)04—0006—06TheCalculationofAirGapEquivalentCross—sectionalAreainCoreReactorGUA

3、NRui一ng，WEIXin—lao，NIE舶ng—yah(SchoolofElectricalandElectronicEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China)Abstract：Inthispaper，takinganexampleofanactualdrycorereactor，3一Delectromagneticsimulationmodleswasestablished，andthebasicassumptionsandboundaryconditionsweregiv

4、en．Usingthefiniteelementanalysis，calculatedtheinductancesofcorereactorsunderdifferentairgapsizesandthefluxdensityvector，andcomparedwiththemeasureddata，andprovedthecorrectionsofsimulationmodlesandresults．Then，takingtheinductanceasamainstudy，wecalculatedtheinductancesofcorereactorsunderdiffer

5、entairgapsizesanddifferentcorediame-ters．gavethecurvesoftheinductancesvarywithairgapzisesandcorediameters．Finally，combiningwitht}lef0r．mulaeandthebasicassumptions，wecalculatedtheairgapequivalentcross—sectionalareaexpandedcoefficients，studiedtheairgapequivalentcross-sectionalareawhoseexpande

6、dcoeficientsvarywithairgapzisesandcoredi-ameters．Theconclusionsinthispapercanprovidesometechnicalsuppo~forcorereactordesign．Keywords：corereactor；inductance；airgapequivalentcross—sectionalarea；corediameter；airgap收稿日期：2014一O3—05基金项目：国家自然科学基金(51277046)；高等学校博士学科点专项科研基金(2012230311ooo7)作者简介：官瑞杨(1

7、988一)，男，硕士，E—mail：localbird@163．com；魏新劳(196O一)，男，教授，博士研究生导师；聂洪岩(1984一)，男，博士，讲师．第4期官瑞杨等：铁心电抗器气隙等效导磁面积计算9磁通的衍射现象．结合以上数据，给出干式带气隙铁心电抗器电感值随气隙和铁心直径的变化关系曲线，如图9所示．·．-二绻Z、0I：一蜘0盈j磐．8i蟥0．6k⋯j脚麓繇r、⋯一．．．．，一⋯j．⋯一⋯一，，一⋯⋯-一⋯J一⋯-，⋯05101520253035404550图8铁心电抗器磁感应强度矢量图气隙尺寸