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基于变压器T 型等效电路的漏电感参数特性分析

来源:    作者:     发布时间:2013-03-13 08:31:36     点击数:

为研究这项新的理论,需要研究变压器T型等效电路中各个电感参数的特性,其中就包括漏电感参数特性分析。以变压器T型等效电路为研究对象,利用基于有限元原理的电磁场专业仿真软件Maxwell3D,对变压器T型等效电路中电感参数在铁芯不同工作状态下的特性进行了仿真研究。结果显示:激励侧漏电感随饱和程度的加深,数值逐渐减小;感应侧漏电感随饱和程度的加深,数值逐渐增大;作为变压器总的漏电感,其数值与铁芯饱和程度无关。

1变压器磁通理论及T型等效电路方程1.1变压器磁通理论分析变压器激励侧电流产生交变磁势,建立交变磁场。我们把磁场的磁通分成两部分:主磁通m和漏磁通。通常认为,主磁通是指同时交链激励侧和感应侧绕组线圈的磁通,漏磁通是指不同时交链激励侧和感应侧绕组线圈的磁通。

其实,变压器在不同的运行状态下主磁通的传递并非是恒定的,主要表现在激励侧绕组线圈上(如图1所示)。正常运行时(图1中左图),变压器两侧铁芯磁导率相同,即两侧线圈缠绕铁芯的导磁能力等同,所以主磁通完全通过铁芯传递,即主磁通等同的穿过两侧线圈的全部线匝;饱和时(图1中右图),激励侧铁芯柱要比感应侧饱和程度深得多,磁导率急剧下降,可认为激励侧饱和、感应侧不饱和,则感应侧绕组线圈缠绕铁芯的导磁能力仍然不变,即全部主磁通仍流经感应侧绕组的全部线匝。而对于激励侧绕组线圈而言,由于铁芯饱和,使得该绕组的各个线匝缠绕铁芯的磁导率不相同,从而导致经过各个线匝的磁通不完全相同(具体分析见第3节)。

变压器T型等效电路方程及参数变压器作为电磁耦合元件,通过激励侧、感应侧绕组线圈之间的耦合来传递能量,其本质为两个或者多个相互耦合的电感元件,可以用耦合电感模型来描述,如图2所示。其中,L反映了线圈在自身产生磁链的能力,互感M反映该线圈在另一个线圈产生磁链的能力。1

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