为了改善耦合系数,一般采用绕组优化7或结构优化8方案。同时,CSR的尺寸应设计成适合轴周围有限的安装空间。CSR的电参数通常通过FEM(有限元法)预测并通过原型的测量获得,这是一个复杂和耗时的处理。因此,在FEM模拟和原型设计

之前对CSR的参数的预测对于系统估计是必要的。目前较为有效的方法,考虑到边缘通量,9中引入了气隙校正方法,并且间隙附

近的窗口面积的一半被认为是漏磁通路径,9中磁化电感和漏电感的模拟值和测量

值相近。然而,它们两者仅在磁芯窗口的给定尺度中被验证。到目前为止,还没有发现任何关于建模方法的适应性的文献。

本文提出了一种新的电参数预测建模方法。通过校正完全和部分耦合的磁通来预测主电感。漏感是通过利用极限计算的新方法获得的。进行比较研究,表明所提出的方法具有高精度和适应性。

2、非接触滑环参数计算方法

2。1非接触滑环(CSR)建模

图1。同轴UU结构截面图

具有UU横截面的相邻和同轴结构是CSR的两个主要结构。同轴UU结构在本文中作为示例,同轴UU结构的横截面如图1所示。

为了简化分析,一些假设如下:1)核心磁阻被忽略,因为它远小于间隙磁阻;

2)初级和次级线圈匝相等,即Np=Ns=N;

3)次级侧的绕组是开路的。

因此,基本磁阻模型简化如图2所示10。主磁阻Rm由作为间隙磁阻的Rg1和Rg2组成,Rσ是初级侧的漏磁阻,然后得到磁化电感、漏感和耦合系数为(2。1)〜(2。3)。

图2。磁阻模型

我们可以从(2。1)、(2。2)和(2。3)观察到CSR的电参数与线圈匝数、主磁阻和漏磁阻相关。传统的非间隙变压器的磁通被限制在磁芯中,而CSR大量的磁通从磁芯散落到间隙周围的空间。从以上公式可知,线圈匝数、间隙磁阻和漏磁阻是影响CSR参数的三个主要因素。因此,为了获得准确的CSR参数,必须计算磁通路径的磁阻。文献综述

基于间隙磁阻和漏磁阻的计算已经完成了关于参数预测的许多工作。为了提高精确度,本文采用9中的方法,9对两个同轴结构的建模和电参数预测方法进行了深入研究。考虑到边缘通量引入了气隙校正方法,如图3所示,主通量区域的宽度在基本方向上增加g(间隙长度)。将间隙附近的窗口区域的上半部分视为漏磁通面积,漏感为正常计算的一半。

我们知道,传统变压器的几乎所有的磁通都被约束在磁芯中,而CSR大量的磁通量从磁芯逸出到CSR核心周围的空间。CSR的通量路径如图4所示,由AnsoftMaxwell2D模拟给出。根据耦合特性,整个通量区域可以分成如下几个区域。

图3。气隙校正后的磁阻模型 图4。通量区域分布图1)由所有次级线圈耦合的完全耦合的主磁通Φmf。可以看出,穿过区域1(红色矩形)、区域2(粉红色半圆)和区域3(绿色圆形环)的通量属于全耦合通量Φmf。

2)部分耦合的主磁通Φmp仅由次级线圈的一部分耦合。通过区域4(黄色的三角形)和区域5(褐色的三角形)的通量属于部分耦合通量Φmp。3)通过由所有初级线圈耦合的区域6(天空蓝色的三角形)是完全耦合漏磁通Φσf。

4)穿过由初级线圈的一部分耦合的区域7(蓝色矩形)是部分耦合漏磁通Φσp。

2。2参数计算方法

2。2。1。磁通管的磁阻计算

CSR的几何参数如图5所示。图4所示的磁通区域围绕右侧轴线旋转以形成磁通

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