[發明專利]變壓器磁芯設計方法以及變壓器

在審

• 申請號: 202010711344.9
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN113971331A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 牟樹君;楊文強
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H01F41/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

1.一種變壓器磁芯設計方法，其特征在于，所述方法包括：

確定用于繞制變壓器繞組的絞合線的絞距；

根據將要設計的變壓器的磁芯面積以及所述絞距，確定將要設計的變壓器所需的磁芯；其中，所述磁芯的磁芯面積等于將要設計的變壓器的磁芯面積，以及所述磁芯的窗口深度為所述絞距的整數倍。

2.根據權利要求1所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，在根據將要設計的變壓器的磁芯面積以及所述絞距，確定將要設計的變壓器所需的磁芯之前，所述方法還包括：

確定將要設計的變壓器的視在功率；

根據所述視在功率，確定將要設計的變壓器的磁芯面積。

3.根據權利要求2所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，確定將要設計的變壓器的視在功率，包括：

確定將要設計的變壓器的輸入功率以及輸出功率；

根據所述輸入功率以及所述輸出功率，確定將要設計的變壓器的視在功率。

4.根據權利要求3所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，根據所述輸入功率以及所述輸出功率，確定將要設計的變壓器的視在功率，包括：

根據所述輸入功率以及所述輸出功率，利用第一預設計算式，獲得所述視在功率；其中，所述第一預設計算式包括：

P_t＝P₁+P₂

其中，P_t為視在功率，P₁為輸入功率，P₂為輸出功率。

5.根據權利要求2所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，根據所述視在功率，確定將要設計的變壓器的磁芯面積，包括：

根據所述視在功率，采用第二預設計算式進行計算，得到將要設計的變壓器的磁芯面積；其中，所述第二預設計算式包括：

其中，AP為將要設計的變壓器的磁芯面積，P_t為視在功率，K_W為窗口利用系數，K_f為波形因數，J為電流密度，B_m為工作磁通密度，f為頻率。

6.根據權利要求1所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，在確定用于繞制變壓器繞組的絞合線的絞距之前，所述方法還包括：

確定將要設計的變壓器的輸出功率以及輸出電壓；

根據將要設計的變壓器的輸出功率以及輸出電壓，確定用于繞制變壓器繞組的絞合線的截面積；

從備選的絞合線中選取符合所述截面積的絞合線，并根據選取到的絞合線對應的規格確定用于繞制變壓器繞組的絞合線的絞距。

7.根據權利要求6所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，根據將要設計的變壓器的輸出功率以及輸出電壓，確定用于繞制變壓器繞組的絞合線的截面積，包括：

根據將要設計的變壓器的輸出功率以及輸出電壓，采用第三預設計算式進行計算，得到用于繞制變壓器繞組的絞合線的截面積；其中，所述第三預設計算式包括：

其中，A₂為絞合線的截面積，P₂為將要設計的變壓器的輸出功率，V₂為將要設計的變壓器的輸出電壓，J為電流密度。

8.根據權利要求1所述的變壓器磁芯設計方法，其特征在于，在根據將要設計的變壓器的磁芯面積以及所述絞距，確定將要設計的變壓器所需的磁芯之后，所述方法還包括：

確定將要設計的變壓器所需的初級繞組的匝數以及次級繞組的匝數，以將所述絞合線按照所述初級繞組的匝數以及所述次級繞組的匝數繞制在所述磁芯上。