空心电抗器磁场屏蔽效果研究..doc

  试 验 空心电抗器磁场屏蔽效果研究 张 博 1 ，高世萍1 ，王 岩 1 ，林 庸 2 ，丁明伟3 ，王冬青3 （1.南车青岛四方机车车辆股份有限公司 高速列车系统集成国家工程实验室(南方）， 山东 青岛 266111；2.南车青岛四方机车车辆股份有限公司 技术中心， 山东 青岛 266111；3.青岛大学，山东 青岛 266071） 测 作者简介：张 博（1984-）， 男，工程师，从事轨道车辆 电磁 兼容研 究与测 试。 摘 要 ：在采用防磁板对城轨列车空心电抗器产生的磁场进行屏蔽时，为综合分析各种因素对 防磁板屏蔽效果的影响，利用有限元分析软件Ansoft Maxwell建立防磁板与空心电抗器系统磁场的三 维模型并进行有限元仿真试验，分别讨论防磁板材料种类、防磁板厚度及电抗器线圈电流对屏蔽效果 的影响，所得结论对后续空心电抗器磁场屏蔽的研究具有重要的指导意义。 关键词：空心电抗器；有限元分析；磁场屏蔽；防磁板；磁场污染；地铁列车 中图分类号：TM47；TM153+.5 文献标识码 ：A 文章编号：1000-128X(2014)05-0099-03 doi：10.13890/j.issn.1000-128x.2014.05.106 Research of Magnetic Shielding Effect of Air-core Reactor ZHANG Bo1, GAO Shiping1, WANG Yan1, LIN Yong2, DING Mingwei3, WANG Dongqing3 (1. High-Speed Train System Integration National Engineering Laboratory(South), CSR Qingdao Sifang Locomotive Rolling Stock Co., Ltd., Qingdao, Shandong 266111, China; 2. Technology Center, CSR Qingdao Sifang Locomotive Rolling Stock Co., Ltd., Qingdao, Shandong 266111, China; 3.Qingdao University, Qingdao, Shandong 266071, China) Abstract: For a shielding system with a magnetic board above an air-core reactor of urban rail vehicle, in order to analyze all kinds of facts that affect the magnetic shielding effects, 3D model of the magnetic board shielding system using the Ansoft Maxwell finite element software was established, and finite element simulation experiments were put forward. Effects of different materials types, different thickness and different magnetic coil current were discussed, the results of which had important guidance for the research on air-core reactor magnetic shielding. Keywords: air-core reactor; finite element analysis; magnetic shielding; magnetic shielding board; magnetic field pollution; metro vehicle 仿真试验；②不同材料防磁板相叠组合使用时磁场屏 蔽仿真试验。 0 引言 地铁列车上所用的空心电抗器主要作用是限制直 流侧滤波单元的电压、电流波动，平滑电流波形，防 止IGBT 产生的高频电流反馈回电网[1]，是地铁列车牵 引系统的重要元件之一，但另一方面，由于其结构的 特殊性，使得空心电抗器在通电时会在周围产生强磁 场，成为地铁列车主要的磁场污染源之一。由于空心 电抗器产生的磁场发散严重，具有很强的穿透力，不 但对周围电气设备产生影响，而且对职业暴露构成潜 在的威胁[2- 3]，因此研