平面变压器中并联绕组的设计

在低压大电流DC-DC模块电源中，经常使用并联绕组。由于电磁场的高频效应 (集肤和邻近效应)，可能导致电流在各并联绕组层中不均分，产生较高的交流电阻。本文提出使电流在各并联层中均分的绕组布置方法。并通过有限元分析软件和实验证实了所提出的绕组布置方法的正确性和有效性。     

中心抽头变压器中并联绕组的均流设计

针对带中心抽头变压器在低压大电流场合应用时,并联绕组的布置方法对均流效果以及损耗的影响进行了研究。由于中心抽头变压器副边两个绕组是分时工作的,其并联绕组设计不同于单副边绕组变压器,不仅在并联绕组中存在电流不均分问题,而且邻近效应会在不工作绕组内产生涡流损耗。基于一维绕组模型和单副边绕组变压器并联绕组的均流方法,推导得到中心抽头变压器并联绕组的布置方法。该方法中参与工作的绕组的相对位置和单副边绕组一致,从而可使电流在并联绕组中均分,同时可减小不工作绕组由于邻近效应产生的涡流损耗。通过有限元分析和实验验证了该方法的正确性和有效性。     

平面变压器绕组交流损耗分析软件的开发

随着DC-DC变换器不断向高功率密度、低压和大电流方向发展，其中平面变压器的绕组往往要采用多层并联的结构。但并联绕组间的电流分配及损耗又取决于频率、绕组的布置及厚度。到目前为止在平面变压器绕组损耗分析方面还没有一套比较方便快捷的分析工具，鉴于此，我们建立了并联绕组涡流分布的数学模型，并开发了相应的分析工具，使设计者可以快速有效地分析和比较不同绕组布置方案的交流损耗，从而选择一种最优的设计方案。     

三绕组变压器并联运行经济分析

结合运行实例，对三绕组变压器的两个绕组并联运行方式及三个绕组并联运行方式进行了分析，并得出了分析结论，可为运行部门选择并联运行方式时提供依据     

三绕组变压器绕组的布置及其影响

在发电厂和变电所内,常常需要把几种不同电压等级的输电系统连接起来.有时,由于输电距离和输送容量的不同,发电厂发出的电能需要采用两种不同的电压等级线路输送.在这些情况下,采用三绕组变压器比较经济.     

交错布置对高频变压器绕组损耗的影响

随着磁性元件工作频率的提高,需要对高频变压器绕组进行优化设计.通过对变压器绕组不同布置方式的详细分析,得出交错布置的最优方案,并将此观点应用于绕组并联均流方案中,据此搭建新的变压器模型.利用有限元分析软件对模型进行数值仿真,其结果验证了模型绕组结构的合理性和可行性.     

基于辅助绕组的中频变压器绕组交流电阻测量方法

在电力电子应用场合,为了校核中频变压器绕组损耗设计值,需要进行绕组交流电阻的精确提取。目前通常用阻抗分析仪、LCR参数测试仪等设备测量变压器短路阻抗以得到绕组交流电阻,但是仅能得到一次、二次绕组总的等效交流电阻,无法将一次、二次绕组的交流电阻分离。该文主要研究能够实现一次、二次绕组交流电阻分离的测量方法。首先建立变压器互感耦合模型,进行辅助绕组测量方法的误差分析,研究各绕组之间的耦合关系对阻抗测量结果的影响;进而提出对称耦合辅助绕组测量方法,开展2kW中频变压器样机在负载工况下的交流电阻在线测量实验,通过理论分析、有限元仿真及短路试验结果验证所提测量方法的准确性。     

电缆绕组变压器短路时线圈轴向稳定性的研究

建立了电缆绕组变压器轴向振动的集中参数模型，采用广义坐标形式下的Langrage方程，得到多自由度的微振动方程。以各线匝的瞬态短路力为激励，利用4阶Runge-Kutta法求取了各线匝的响应——位移、加速度和振动力。计算得到了该类变压器的一些振动规律——短路历程中线圈表现出振动性和波动性，最大加速度出现的时刻滞后于最大短路电流出现的时刻，线圈在轴向振动时存在“波腹”和“波节”两种不同性质的区域。同时，也讨论了预紧压强、撑条根数对轴向振动规律的影响。最后，对振动加速度频谱进行了分析，该频谱的特性有别于短路电流的频谱。     

变压器绕组轴向预紧力对绕组轴向振动特性的影响

根据变压器绕组的实际结构特点,建立了绕组轴向振动数学模型,研究了变压器适中时绕组轴向振动的非线性特性,分析了不同绕组预紧力下线饼轴向位移量、绕组对端压板的作用力随 适中电流、绕组分接区大小的变化规律。     

一种补偿电流互感器误差的有源装置

电流互感器的误差对计量精度有重要影响。为此，笔者研制的有源电子补偿装置能有效补偿电流互感器误差，为解决这一问题提供了有效方法。在此介绍了补偿装置的基本原理和特点。实验结果表明，该方法能显著提高电流互感器的测量精度。     

逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法

对于无输出隔离变压器的逆变器并联系统，各模块输出电压直流分量不一致会在模块间产生较大的直流环流。该文分析了逆变器输出电压产生直流分量的原因，介绍了逆变器并联系统直流环流检测和抑制方法。通过对逆变器基准正弦波直流分量的高精度数字调节，相应调节逆变器输出电压直流分量以抑制直流环流。在由两台3kVA逆变器组成的并联系统上进行的试验结果证明，该文介绍的直流环流检测与抑制方法对逆变器并联系统直流环流有较好的抑制效果。     

电流型调节逆变器的冗余并联控制方法

提出了一种电流型调节逆变器的冗余并联控制方法.并联逆变器模块之间仅通过一个三线总线互连构成分布式冗余并联系统而与模块数无关,各逆变模块的电压调节器的输出信号由一种分布在各逆变模块中的平均电路综合后生成各模块共享的基准电流信号、实现瞬时均流.分析了系统结构和工作原理,证明了并联系统具有与原单个模块等效的传递函数和控制性能、以及与主从并联控制方式相同的动静态均流性能,仿真和实验验证结果证明了方法的有效性.     

一种适用于模块并联的同步整流驱动电路

该文提出一种适用于模块并联工作的高效率的同步整流驱动电路。采用这种驱动电路，同步整流的波形和驱动损耗可以做到和自驱动一样的效果，同时又解决了多个模块并联时会产生短路的问题。此外，采用这种驱动电路还可以调节驱动电压幅度的高低。文中从时域和频域两个角度对此电路进行了详细的原理分析。采用所推荐驱动电路的36～75V输入，1．8V／60A输出，四分之一砖标准的模块电源效率高达90％以上。最后，仿真结果验证了该电路调节同步整流驱动电压幅度的功能。     

绕组交叉换位对高频变压器参数的影响

交叉换位技术广泛应用于高频变压器绕组设计。本文从电磁场能量的角度出发,分析了交叉换位对变压器绕组交流电阻和漏感等参数的影响。推导出了只与线圈尺寸、原副边相对位置及电流变比等结构参数有关的KR、KL等系数来表征线圈交流电阻和漏感随交叉换位技术的变化情况。实例计算结果证实线圈交流电阻、漏感的变化分别与KR、KL呈线性关系,表明这两个指标可以反映出绕组交流电阻和漏感的变化规律。     

利用单端电流的同杆双回线准确故障定位研究

基于线路分布参数模型,提出了一种利用单端工频电流量的同杆双回线准确测距算法:通过同杆双回线解耦可以得到同向和反向分量,其中反向分量与系统参数无关,并且反向各序电流分布系数是只包含故障距离x的函数。再根据不同故障的反序电流、电压边界条件,可以给出各种双回线接地故障(单线三相故障和同名跨线故障除外)的测距算法。该算法原理上不受过渡电阻、系统阻抗、分布电容的影响。并且由于算法只利用电流量,从而不受电压互感器传变特性的影响。并从理论上证明了测距精度不受电流互感器特性的影响。测距方程求解不存在伪根,具有唯一解。仿真计算结果表明,该算法具有较高的测距精度,最大测距误差仅为0.15%,理论上能够满足高压和超高压输电线路的测距要求。     

并列运行轴流风机失速原因分析与处理

对某电厂5号锅炉送风机和一次风机失速问题进行了分析.通过试验和检查,发现造成送风机失速的主要原因是风机出口导叶安装反向;造成一次风机失速的主要原因是磨煤机通风阻力过大和出口温度过高.改进后,送风机和一次风机未发生过失速.