[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

本發明公開了一種變壓器磁芯設計方法以及變壓器，涉及變壓器技術領域，該方法包括：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。本發明的有益效果是：兼顧了層內繞組之間以及多股利茲線不同股之間的影響，從而能夠大幅減少鄰近效應電阻、降低電阻損耗，提供變壓器效率。

技術領域

本發明屬于變壓器技術領域，尤其涉及一種變壓器磁芯設計方法以及變壓器。

背景技術

在電工技術中，設計高頻變壓器時需要考慮鄰近效應以及集膚效應對變壓器的影響。往往為了降低變壓器的鄰近效應，會考慮將初級繞組與次級繞組進行交叉換位的方式進行設置。但是，這種設置方式只考慮了初級繞組與次級繞組之間的鄰近效應影響，并未考慮到層內的鄰近效應影響。因此，需要提出一種更好的降低鄰近效應的變壓器磁芯設計方法。

發明內容

本發明正是基于現有的將初級繞組與次級繞組進行交叉換位的方式進行設置的技術無法降低層內的鄰近效應的技術問題，提出了一種變壓器磁芯設計方法以及變壓器。

第一方面，本發明實施例提供了一種變壓器磁芯設計方法，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，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；