申请/专利权人：三峡大学

申请日：2022-06-08

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN115017706B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.09.23#实质审查的生效;2022.09.06#公开

摘要：本发明涉及采用解析计算模型的磁性元件利兹线绕组损耗计算方法，包括：根据圆形利兹线的结构特征，推导得到磁性元件圆形利兹线绕组磁场强度的解析式；结合圆形利兹线特征，构建考虑圆形利兹线内部气隙的损耗密度计算模型；结合圆形利兹线绕组磁场强度模值平方和损耗密度计算模型，积分得到单位长度的单根圆形利兹线绕组的损耗的表达式；利用连续自然数求和法，得到单位长度的圆形利兹线绕组损耗的解析计算模型；利用解析计算模型计算得到利兹线绕组损耗。本发明实现了高频磁性元件圆形利兹线绕组损耗的准确快速计算，实用性较高，可有效避免建模过程复杂、模型参数提取困难、数据储存量过大、仿真耗时严重等问题。

主权项：1.采用解析计算模型的磁性元件利兹线绕组损耗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据圆形利兹线的结构特征，推导得到磁性元件圆形利兹线绕组磁场强度的解析式；步骤2：在单根实心圆导线损耗计算式的基础上，结合圆形利兹线特征，构建考虑圆形利兹线内部气隙的损耗密度计算模型；步骤3：结合圆形利兹线绕组磁场强度模值平方和损耗密度计算模型，积分得到单位长度的单根圆形利兹线绕组的损耗的表达式；步骤4：对步骤3得到的单位长度的圆形利兹线绕组的损耗进行连续自然数求和，得到单位长度的圆形利兹线绕组损耗的解析计算模型；步骤5：采用步骤4得到的解析计算模型，计算得到利兹线绕组损耗；步骤1中，高频磁性元件第k层第j根圆形利兹线绕组内部点的磁场强度H可表示如下： （1）式中Hext、Hint分别表示其他绕组电流、自身内部电流所产生的磁场强度；表示各点与圆形利兹线中心连成的线段和x轴之间的夹角；ex、ey分别表示沿x轴与y轴的单位向量； H ext、Hint的模值可表示如下： （2） （3）式中表示圆形利兹线绕组内部任意一点距离其最左侧点的水平距离；表示圆形利兹线绕组的半径；表示圆形利兹线绕组高度；n为每层圆形利兹线的匝数；I表示圆形利兹线电流幅值；r表示各点与圆形利兹线中心之间的距离；高频变压器第k层第j根圆形利兹线绕组内部点r,θ磁场强度H的解析式： （4）；步骤2中，高频磁性元件第k层第j根利兹线绕组的损耗密度计算模型如下： （5）式中表示单位长度的高频磁性元件第k层第j根圆形利兹线绕组损耗；S表示面积；β为圆形利兹线绕组的填充系数；ρ为圆形利兹线内部股线的电阻率；r0为圆形利兹线绕组内部股线的半径；参量ζ=d0δ，d0为圆形利兹线绕组内部股线的直径；δ为集肤深度；、分别表示与贝塞尔函数实部、虚部相关的函数；表示单根实心圆导线损耗；步骤3中，高频磁性元件第k层第j根圆形利兹线绕组内部各点磁场强度的模值的平方H2： 6基于dPkjdS、H2的表达式，得到单位长度的高频磁性元件第k层第j根圆形利兹线绕组的损耗Pkj表达式： （7）式中表示单根利兹线内部股线的总数；m为高频磁性元件圆形利兹线的层数；步骤4中，单位长度的高频磁性元件圆形利兹线绕组损耗P的解析计算模型： （8）式中Pkj表示单位长度的高频磁性元件第k层第j根圆形利兹线绕组的损耗；m为高频磁性元件圆形利兹线的层数；n为单层圆形利兹线的匝数；ζ为参量；、分别表示与贝塞尔函数实部、虚部相关的函数；β为圆形利兹线绕组的填充系数；ρ为圆形利兹线内部股线的电阻率；d0为圆形利兹线绕组内部股线的直径。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 三峡大学 采用解析计算模型的磁性元件利兹线绕组损耗计算方法

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