基于可旋转铁心柱的消弧线圈用可变电抗器的设计-控制工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南昌航空大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是我个人在导师指导下， 在南昌航空大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。 尽我所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究 成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确地说明并表示了谢意。本声明的法律结果将完全由本人承担。 签名： 日期： 南昌航空大学硕士学位论文使用授权书 本论文的研究成果归南昌航空大学所有，本论文的研究内容不得 以其它单位的名义发表。本人完全了解南昌航空大学关于保存、使用 学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电 子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学，可以采用 影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内 容。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学 位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书） 签名： 导师签名： 日期： 摘要 摘 要 电力电器设备功能的多样化、高精度要求等使得可变电感器的应用范围变得 越来越广泛，譬如自动检测系统又或者一些用于开关电源系统领域的整流逆变模 块，调频调谐电路、无源滤波器中为避免失谐问题而采用的可变电抗器和中压配 电网中的中性点经消弧线圈接地系统中的消弧电抗器等。 本文首先阐述了常用的电磁材料电工钢片的研究发展，分析了可控电抗器和消 弧线圈的变化及机理、发展演变；接着在对电磁材料的电磁特性包括非线性、各 向异性详细分析的基础上，基于铁心的非线性电磁特性对常用交流电抗器的非线 性特性进行数学分析，并通过仿真和实验对其进行了验证；然后针对交流电感器 设计难以优化的问题，对交流电感器各约束条件与电感器结构参数之间的关系进 行分析，提出了一种基于四维可视化技术的交流电感器优化设计方法。该设计方 法通过分别优化电感器设计要求的各约束条件，取得最优区域的电感器结构参数 求解域，采用该优化算法，只需通过一次循环计算即可得到满足各约束条件的电 感器，避免磁芯电感器一定的设计盲目性。 本文在上述分析的基础上，提出了一种含可旋转铁心柱的应用于消弧线圈的 可变电抗器结构。通过磁路计算及电磁有限元仿真分析软件 Ansoft Maxwell 对电 工钢片的结构异性和取向异性两种可变机理结构进行分析，分别得出其电感量随 旋转角度的变化关系函数、不同旋转角度时刻的磁通密度分布、电感量变化曲线 等。 最后，本文通过实际制作的一个含可旋转铁心柱结构的可变电抗器，验证了 该结构的有效性及可行性，为消弧线圈用可变电抗器的设计提供了一种新的思路, 并对电力系统的供电可靠性的提高提供了一种新的解决方案。 关键词：交流电感器，可变电抗器，消弧线圈，各向异性，旋转磁芯，可视化 I Abstract Abstract The diversification of electrical power equipment features and the high precision requirements make the variable inductor have such a wide range applications. For instance, automatic detection system or some of the rectifier inverter module used in switching power supply system areas, FM tuner circuits, the variable reactor for avoiding the passive filter mismatch problems, and the arc suppression reactor used for the neutral compensator coil grounded system of medium voltage distribution network, etc. This thesis first describes the research and development of commonly used electromagnetic materials electrical steel sheet. At the same time, the changes, arc suppression mechanism and the evolution of controllable reactor and arc suppression coil are also analyzed. In this thesi