干式半芯电抗器设计软件的研制

摘要

干式半芯电抗器作为新一代的电抗器产品，具备良好的技术经济效益，是我国电力建设和工业用户所需的节能环保产品，该产品符合电气类产品节能降耗、安全可靠和环保的发展趋势，是我国电力建设尤其是城乡电网改造急需的产品，具有良好的应用推广价值。
　　本文主要是为山东省某电力电子公司研制一款电感误差小于3.0％的干式半芯电抗器的设计软件。
　　本文从恒定磁场出发，推出轴对称场的微分方程和边值问题并得到轴对称场的条件泛函，在干式半芯电抗器研发过程中要满足设计的要求，就必须多次反复精确计算结构系数fij(Di,Hi,Dj,Hj…Dij,Hij…)。对于空芯和铁芯电抗器它们的结构系数可用解析公式计算，而半芯电抗器的结构系数只能用有限元法进行计算。而现有的有限元分析软件如 Ansys、Ansoft等又不便于反复而又快速的计算，因此需要用FORTRAN语言编制计算结构参数的有限元程序。
　　本文介绍了半芯电抗器的互感计算方法，并在研制中结合干式半芯电抗器的等值电路和等温升条件，得出设计电抗器的非线性代数方程组并在给定初值条件下对其反复求解，得到满足精度要求的设计数据。
　　最后将设计数据与测试出的数据比较，说明本文研制的软件满足误差要求并给出无屏蔽和磁屏蔽时半芯电抗器的磁场磁力线分布图和表面等位图。

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第1章 绪论

1.1 概述

1.2 主要研究的内容

1.3 研究中的困难问题及措施

第2章 半芯电抗器磁场数值计算的有限元分析

2.1 半芯电抗器磁场中向量磁位满足的微分方程

2.2半芯电抗器磁场的定解条件与边值问题

2.3半芯电抗器磁场的有限元法

2.4 本章小结

第3章 半芯电抗器的等值电路及参数的计算

3.1 半芯电抗器的等值电路

3.2 电抗器的包封等温升条件

3.3 半芯电抗器互感的计算

3.4 设计半芯电抗器的非线性方程组

3.5 本章小结

第4章 软件开发与测试

4.1 软件开发

4.2软件测试

4.3干式半芯电抗器实物

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢