中频变压器漏感参数有限元仿真计算方法.doc

摘要：当今社会，伴随着智能电网时代的到来，提高运行频率、减小变压器铁芯的体积和重量成为了当今社会的需要。在此智能社会的潮流下，电力电子变压器（PET）开始步入社会大众的视野，不同于以前的传统工频变压器，由于随着电力电子控制技术的发展与进步，其因为具有良好的控制性能的特性，能满足于当今社会的需求。伴随着电力电子器件频率的提高、电力电子控制技术和变压器材料的发展，PET技术也逐渐从小功率低电压的应用领域向大功率高电压发展。但是频率的提高也给研究人员带来了新的问题。在传统的工频条件下，因为漏感值非常小，所以漏感参数原本可以忽略不计的。但在中高频情况下，电路某些性能会因为漏感的存在将会对产生重要的影响。例如，由于漏感参数的存在，大功率中频变压器在开关器件关断时会产生较大的反电动势，可能导致开关器件过压击穿。因此，对于高频高压变压器甚至整个开关电源的设计，精确估计漏感参数尤为重要。 本文重点研究中频变压器的漏感参数有限元仿真计算，具体工作流程如下：

-首先，本文介绍了大功率中频变压器漏感参数的研究背景，总结了目前国内外中频变压器漏感参数的发展现状，并介绍了本论文的研究内容。其次，介绍了对此次的研究工具—Ansoft Maxwell电磁有限元仿真软件。包括模型建立、边界条件、剖分、仿真求解设定、场量分析、场计算器的应用。

   其次，对变压器漏感参数的计算原理进行了介绍，从解析计算原理和仿真计算原理两个方面，对漏感参数的公式进行了推导。由于变压器漏感的存在会产生问题，所以研究人员常常采用绕组交叉技术来降低变压器的漏感值。在本文中也对绕组交叉技术进行了介绍，最后通过仿真实验验证了该技术的正确性。

-最后，本文以Ansoft Maxwell有限元软件为仿真工具，搭建了大功率中频变压器的物理模型，对漏感参数进行了仿真研究，得出了漏感值与频率之间的关系。

关键词：大功率中频变压器，电力电子变压器，漏感参数，有限元法

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 本课题的研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.3 本文主要研究内容-3

第2章 Ansoft Maxwell电磁有限元仿真软件-4

2.1 Ansoft Maxwell软件简介-4

2.2 Ansoft Maxwell软件模块介绍-4

2.3 有限元法在中频变压器研究中的应用-10

第3章 变压器漏感参数的计算原理-11

3.1 变压器漏感.-11

3.2 变压器漏感参数的解析计算与测量原理-12

3.3 变压器漏感参数有限元仿真计算的原理-14

3.4 绕组交叉换位技术的原理-18

第4章 中频变压器漏感参数有限元仿真计算-20

4.1模型建立-....20

4.2仿真过程-25

4.3仿真结果-26

4.4结果分析-27

4.4.1 绕组交叉换位技术的验证-27

4.2.2 变压器漏感与频率之间的关系-29

第5章 总结与展望-31

5.1 全文总结-31

5.2 未来展望-31

参考文献-32

致  谢-35