CN108509680A - 一种用于光伏隔离变压器电感分析 - Google Patents
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Abstract
一种用于光伏隔离变压器电感分析，它涉及一种光伏隔离变压器技术领域。它包含如下步骤：通过Ansys软件建立光伏隔离变压器电感二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B‑H曲线设定；选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；对光伏隔离变压器二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏隔离变压器电感进行仿真计算，可快速准确的得出线圈的自感以及线圈之间的互感，可以为光伏隔离变压器设计起指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及光伏隔离变压器技术领域，具体涉及一种用于光伏隔离变压器电感分析。
背景技术
太阳能以其无污染、无噪音、分布广泛等优势越来越受到人们的关注。目前大多数的光伏并网发电系统都含有隔离变压器，无隔离变压器光伏发电系统存在着漏电电流问题。 隔离变压器在单级式光伏并网逆变系统中非常重要，其性能好坏不仅关系到变压器本身的效率、发热等问题，而且决定着整个变换器的技术性能，甚至导致功率管的损坏和逆变失败。其中隔离变压器线圈的设计环节中线圈电感设计是重要环节。
现阶隔离变压器线圈的电感分析，一般通过理论编程进行分析计算，不易直观实现；而采用有限元的方法通过Ansys软件进行磁场仿真分析，能够快速直观准确的得出磁场分布，易于工程中设计操作。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于光伏隔离变压器电感分析，容易直观实现，采用有限元的方法通过Ansys软件对用于光伏隔离变压器电感进行磁场仿真分析，能够快速直观准确的得出磁场分布，易于工程中设计操作。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含如下步骤：
1.通过Ansys软件建立光伏隔离变压器电感二维分析模型；
2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；
4.选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；
5.对光伏隔离变压器二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
6.对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；
7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；
8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；
9.选取线圈模型调出线圈的自感和互感参数从而得出总电感。
所述电感可表示为：
式中，Wm为磁场储能，L为计算的电感，I为产生磁场能量的电流。
所述磁场储能的表达为：
通过磁场储能的形式很容易计算出电感，电感与导体电流所产生的的磁场能量相关，以电感与电流形式表示的磁场能量。
所述磁场的储能计算是通过磁场的势函数计算获得，在有限元计算中其表达是为：
。
本发明的工作原理：通过Ansys软件建立光伏隔离变压器电感二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；对光伏隔离变压器二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；定义分析所需的磁力线平行边界条件；通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；选取线圈模型调出线圈的自感和互感参数从而得出总电感。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏隔离变压器电感进行仿真计算，可快速准确的得出线圈的自感以及线圈之间的互感，可以为光伏隔离变压器设计起指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：
1.通过Ansys软件建立光伏隔离变压器电感二维分析模型；
2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；
4.选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；
5.对光伏隔离变压器二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
6.对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；
7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；
8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；
9.选取线圈模型调出线圈的自感和互感参数从而得出总电感。
所述电感可表示为：
式中，Wm为磁场储能，L为计算的电感，I为产生磁场能量的电流。
所述磁场储能的表达为：
通过磁场储能的形式很容易计算出电感，电感与导体电流所产生的的磁场能量相关，以电感与电流形式表示的磁场能量。
所述磁场的储能计算是通过磁场的势函数计算获得，在有限元计算中其表达是为：
。
本发明的工作原理：通过Ansys软件建立光伏隔离变压器电感二维分析模型；建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；对光伏隔离变压器二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；定义分析所需的磁力线平行边界条件；通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；选取线圈模型调出线圈的自感和互感参数从而得出总电感。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过本发明将采用有限元的方法运用Ansys软件对光伏隔离变压器电感进行仿真计算，可快速准确的得出线圈的自感以及线圈之间的互感，可以为光伏隔离变压器设计起指导意义。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种用于光伏隔离变压器电感分析，其特征在于：它包含如下步骤：
1.通过Ansys软件建立光伏隔离变压器电感二维分析模型；
2.建立合适大小的空气区域，包围输电电缆的分析区域；
3.设置输电电缆的材料属性，非磁性材料的相对磁导率设置为1，磁性材料的磁导率根据B-H曲线设定；
4.选取要计算的电感的线圈模型并加入电感计算器；
5.对光伏隔离变压器二维分析模型进行划分网格，保证网格划分规整和细化；
6.对光伏隔离变压器磁场二维分析模型施加电流密度；
7.定义分析所需的磁力线平行边界条件；
8.通过Maxwell软件进行仿真分析，对感应加热线圈的整体磁场分布；
9.选取线圈模型调出线圈的自感和互感参数从而得出总电感。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏隔离变压器电感分析，其特征在于：所述电感可表示为：
式中，Wm为磁场储能，L为计算的电感，I为产生磁场能量的电流。
3.根据权利要求2所述的一种用于光伏隔离变压器电感分析，其特征在于：所述磁场储能的表达为：
通过磁场储能的形式很容易计算出电感，电感与导体电流所产生的的磁场能量相关，以电感与电流形式表示的磁场能量。
4.根据权利要求3所述的一种用于光伏隔离变压器电感分析，其特征在于：
所述磁场的储能计算是通过磁场的势函数计算获得，在有限元计算中其表达是为：
。
Priority Applications (1)
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| CN201810168680.6A CN108509680A (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种用于光伏隔离变压器电感分析 |
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| CN201810168680.6A CN108509680A (zh) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 一种用于光伏隔离变压器电感分析 |
Publications (1)
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2018
- 2018-02-28 CN CN201810168680.6A patent/CN108509680A/zh not_active Withdrawn
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180907 |