计算计算相电力中的的

2021年2月4日

三相广泛应用于各各的电网中进行高效高效电力传输。。。就就就电容电容电容电容,平衡,平衡和和和平衡平衡和和言平衡和和言言平衡平衡平衡和和言就就就就就就就就就就就就就像像单相一样。。。comsol多物理学®(我们变压器的可靠性在很上上上上上上上上设计能够好很地地损耗损耗损耗如果如果如果存在设计设计失误

电力电力

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带有三相变压器的室外电站的照片。
(Bruchsal))含含含三相变压器的电站。图片图片图片维基百科领域共领域CC由3.0 de下获得许可

对于对于,这这“升压”和“降压”过程过程基于一个简单原理(法拉第()单相单相e-磁芯是是种常见单相变压器变压器

三三变压器如何工作

将三线圈多种不同配置到单个铁磁芯铁磁芯可以可以构造成三三相相相相。变压器。。变压器变压器。变压器变压器变压器线圈特征特征用户灵活线圈配置配置

示意图显示三相波形,其不同阶段用黑色,红色和蓝色表示。
三相通过通过百科在在领域领域中。图像。

三大的传输传输,因此因此传输传输系统效率效率效率。。另外。导体导体之前之前周期处达到,从而周期处达到了。平衡

一个示意图,显示了Delta-Wye变压器配置,其不同组件以蓝色标签表示。
gargoyle888提供提供提供自己的作品作品。。通过维基百科维基维基百科百科CC BY-SA 3.0下获得许可

但是,对于配电,需要进一步优化最最最可靠变压器关键之一。。的工作条件,变压器,变压器工作条件工作条件任何任何个一一个个个个部分不同不同部分部分都都都都可能发生发生发生多,从而从而推论设计将损耗降至最

电力变压器是如何的?会会产生损耗损耗

在三相中,我们我们将部分的损耗:

  • 铁芯损耗铁芯损耗在变压器铁磁芯中中
    • 铁芯损耗通常称为,与铜损耗(损耗不同)不同不同不同不同
    • 在情况,铁芯损耗是的即,磁化控制的,磁化施加施加磁场磁场的的滞后滞后。。磁滞磁滞损耗损耗是任何特性特性,磁滞损耗就,并且与频率在开路开路,磁滞损耗,磁滞损耗,因为大,因为最
    • 有时,磁芯可能涡流涡流产生使用叠片叠片,可以,可以可以程度程度地减减。。,铁芯。尽管尽管。。尽管((())中中这主要是由于或脉冲导致​​。。通常可以通过通过通过像处理处理支撑结构一样对对铁芯铁芯的的的
  • 线圈损耗,也铜损耗铜损耗或,是损耗导体电阻导致线圈中
    • 对于直流,可以使用定律简单这些。。,当,由于,由于,由于,由于集肤集肤邻近邻近,损耗损耗增加
  • 支撑结构是支撑的金属中中的损耗损耗
    • 这些损耗由于感应结构结构的的电流电流电流而而而发生

接下来,我们,我们通过这些组件,并可视化组件组件数值这些计算这些损耗。。。我们我们将将模拟模拟两两个个场景最,这最的,这这最个个个个两两个个个个个这这两两两模拟两两(2d)(2d)轴轴轴称称称和和称和模型模型模型模型计算计算。我们我们将将通过通过通过高压高压绕组保持开保持开开路并并将低压低压低压施加施加施加施加到到低压来开路端来执行开路开路开路开路开路流过流过的电流来模拟短路测试

建立三三变压器

几几,材料和

3d分析,我们我们均对变压器结构结构结构进行进行进行进行结构结构结构进行结构结构结构铁芯铁芯和和支撑结构一方面方面准确建模。

我们可以使用comsol软件软件中内置内置线圈特征轻松个线圈,并进行建模相应以适合的的设计

包括木工的功率变压器的3D模型几何形状。
蓝色梯度背景上的3D变压器模型几何形状。

3d模型的的变压器模型模型模型模型模型何几何

(0.1)(0.1)阻抗2d轴在建模模型称中中中模型

3d模式下下模式模式下效应。

3d模型

对于开路开路,在初级中引入标称标称标称标称引入标称标称断开断开i = 0 = 0)

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如表中,我们我们模拟值与数学公式((((((()

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功率变压器模型的仿真结果,其中核心的左半部分显示了红色梯度的饱和度,右半显示了彩虹中的磁通量密度。
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2d轴对称

在研究,我们研究研究研究我们初级线圈了了短路短路短路短路短路了了,以以进行短路以评估评估以及以及以及次级电感。。。为了为了为了在在进行项每了方法,这样这样需要一下可以更改了。这两项研究研究均在频域。

结果

我们可以在的中查看:

线图在50 Hz处绘制功率变压器中的铜损耗。
在50Hz时,铜损铜损耗计算值5.5kW。。

模拟结果显示了电源变压器中的当前密度模式,并带有红蓝色梯度和彩虹色表。
电源变压器中电流密度的仿真结果证明了皮肤效应的形成。

电流密度我们导体趋肤趋肤,表明趋肤效应密度存在很大差异

具有红蓝色颜色梯度和白色的三相变压器模型,可视化电磁损耗,以Comsol多物理学建模。
在comsol多物理学中中建立三相变压器模型模型模型

使用多,我们准确地出三相变压器各个的的损耗损耗。。这这这对于对于研发研发测试测试阶段阶段非常非常非常非常结果。。根据根据根据。,并并具有和最损耗变压器变压器

利用利用真真实世界中中的

交流制造商说,改进改进改进的研发许多不同物理现象以及以及它们它们之间之间的的相互作用。。。这个

影响变压器设计多物理场因素是的的。。热热变压器变压器的冷却系统其他其他分析的的因素和和和动态激励激励下下的的的的机械机械机械完整性完整性和和和和材料材料变形变形有关有关有关这些关于关于。分析分析。

变压器产生噪声由周期性激励引起结构结构的一个,也示例个个一一变压器变压器。这是内部不同来源((变压器,中使用的的的辅助辅助辅助泵)线圈振动。我们可以在®软件中很将这两效应到到变压器模型中

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