Анализ моделей для электромагнитного расчета силовых трансформаторов

Номер документа 3720150017

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
44.29.31. Автоматизация и релейная защита в электроэнергетических системах

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Электроэнергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер: 2015-17
Автор (принявший орган): И.А. Пайков, ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, Телефон: (4932) 269-999, Факс: (4932) 385-701
Дата: 06.07.2015
Регион: Ивановская область
Источник информации: http://vestnik.ispu.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Состояние вопроса: Одним из наиболее важных расчетов трансформатора, требующих высокой точности, является расчет магнитного поля. Поэтому современное проектирование немыслимо без CAE-систем. Особенность конструкции трансформатора ставит под сомнение возможность сведения полевой задачи к двухмерной постановке. Однако расчет трехмерных физических полей требует значительного расчетного времени. В связи с этим необходима разработка моделей для электромагнитного расчета силовых трансформаторов, позволяющих достигать точности, соизмеримой с точностью 3D-моделей, но обладающих в то же время повышенным быстродействием, что позволило бы использовать их при оптимизации трансформатора и расчете его работы в динамических режимах.

Материалы и методы: Для расчета магнитного поля использован численный метод конечных элементов, а также аналитические методы расчета индуктивности рассеяния обмоток трансформатора, в частности методы на основе полных эллиптических интегралов Лежандра 1-го и 2-го рода.

Результаты: Проведен анализ нескольких математических моделей, которые могут быть использованы для электромагнитного расчета силового трансформатора. Отмечены недостатки трехмерных полевых моделей, ограничивающих сферу применения современных CAE-систем в САПР трансформаторов. Проведен сравнительный анализ результатов расчета индуктивности рассеяния на разных моделях. Разработан метод, позволяющий осуществлять электромагнитный расчет трансформатора без потери точности на двухмерных моделях магнитного поля.

Выводы: Результаты проведенного анализа моделей, используемых для электромагнитного расчета силового трансформатора, позволяют оптимизировать структуру САПР путем отказа от трудоемкого моделирования магнитного поля на 3D-моделях. Предложенный метод расчета, основанный на использовании осесимметричнной модели магнитного поля, позволяет существенно ускорить расчеты без существенной потери точности, по сравнению с трехмерными моделями. 


Скачать