﻿ 新型整流变压器谐波磁通与谐波涡流损耗研究 Study on Harmonic Flux and Harmonic Eddy Loss for a New Rectifier Transformer

Transmission and Distribution Engineering and Technology
Vol.04 No.03(2015), Article ID:15967,8 pages
10.12677/TDET.2015.43004

Study on Harmonic Flux and Harmonic Eddy Loss for a New Rectifier Transformer

Shubo Sun1, Zhiwen Zhang2, Chun Zeng2

1TBEA Hengyang Transformer Co., Ltd., Hengyang Hunan

2Hunan University, Changsha Hunan

Received: Aug. 13th, 2015; accepted: Aug. 28th, 2015; published: Sep. 1st. 2015

ABSTRACT

This article describes the constitution for the New High-Power Filter and Rectifier System (NHPFRS). The principle to reduce the harmonic flux of its rectifier transformer is analyzed. According to the measured data, the model of the NHPFRS for the engineering prototype is established. Using ANSYS finite element analysis software, a three-dimensional model of the field-circuit coupled for the new rectifier transformer is built. The transformer tank harmonic flux and harmonic eddy los- ses are calculated under the three conditions. The results validate that the NHPFRS has a few of features such as small harmonic flux and small harmonic losses.

Keywords:New Rectifier Transformer, Filters, Harmonic Flux, Field Circuit Coupled, Harmonic Eddy Loss

1特变电工衡阳变压器有限公司，湖南 衡阳

2湖南大学，湖南 长沙

1. 引言

2. 新型滤波整流变压器的降耗机理分析

2.1. 新型滤波整流变压器的构成

2.2. 新型滤波整流变压器的谐波磁通减小机理

(a) 常规整流变压器接线示意图 (b) 新型滤波整流变压器接线示意图

Figure 1. Rectifier transformer and its rectifier unit

Figure 2. Flow path of rectifier transformer’s harmonic flux

(1)

(2)

(3)

(4)

3. 新型滤波整流变压器谐波涡流损耗计算

3.1. 模型的初步分析与确定

(5)

a) 无滤波方式，即不接入任何滤波装置；

b) 传统滤波方式，即仅在网侧接入滤波装置；

c) 滤波变压器方式，即仅在滤波侧接入滤波装置。

3.2. 滤波变压器有限元模型的建立

(1) 磁场模型建立

a) 变压器关于铁心中心线所在平面前后对称，因此只需要建立实体模型的一半；

b) 绕组内电流密度均匀分布，不计绕组和构件的涡流损耗；

c) 变压器油箱材料线性、各向同性，箱壁箱盖为直角连接。

(2) 电路模型建立

3.3. 变压器谐波磁通分析

Figure 3. Diagram of the new filtering transformer model

(a) 模型图 (b) 划分网格后的模型图

Figure 4. The finite element model for the new filtering transformer

(a) 无滤波 (b) 传统滤波(c) 新型滤波变压器

Figure 5. Flux density under three cases

3.4. 油箱谐波涡流损耗计算

(a) 无滤波 (b) 传统滤波(c) 新型滤波变压器

Figure 6. Eddy current distribution under three modes

Tabel 1. The tank’s harmonic eddy loss under three modes

4. 结语

Study on Harmonic Flux and Harmonic Eddy Loss for a New Rectifier Transformer. 输配电工程与技术,03,27-35. doi: 10.12677/TDET.2015.43004

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