首頁 | 收藏本站 | 免費(fèi)注冊|申請VIP會(huì)員|固定排名|廣告服務(wù)
中國電氣自動(dòng)化網(wǎng)首頁
PLC | 電  機(jī) | 變 頻 器 | 人機(jī)界面 | 運(yùn)動(dòng)伺服 | 控制傳動(dòng) | 自動(dòng)化軟件
DCS | 傳感器 | 通信網(wǎng)絡(luò) | 現(xiàn)場總線 | 數(shù)據(jù)采集 | 電氣開關(guān) | 數(shù)傳測控
電源 | 嵌入式 | 儀器儀表 | 低壓電器 | 機(jī)器視覺 | 工業(yè)安全 | 工控機(jī)		 模具 | 電線電纜 | 電子元件 | 成套設(shè)備 | 液壓氣動(dòng) | 制 冷
機(jī)床 | 電力能源 | 機(jī)械設(shè)備 | 石油化工 | 礦業(yè)冶金 | 水工業(yè)
物流 | 軌道交通 | 汽車電子 | 工程機(jī)械 | 輸 配 電 | 電 梯
企業(yè) 供求 新聞 文庫
下載 視頻 招聘 期刊 會(huì)展 培訓(xùn) 庫存 論壇 訪談 維修  
熱詞：嵌入式 傳感器 電源 主板 工控機(jī) PLC 人機(jī)界面 變頻器
下載首頁 全部下載 軟件下載 資料下載 驅(qū)動(dòng)下載 其他下載   → 我要發(fā)布下載

   用于設(shè)計(jì)SMC(軟磁組體)的變壓器磁滯模型的直接辨識方法

類型：
【軟件】 上傳： 2012-12-6 15:17:49 大小： 111KB
說明： 1 引言 　　為開展最優(yōu)化設(shè)計(jì)，對于在變壓器中局部分布磁損和銅損的知識是必不可少的。鐵心材料的磁特性B(H)必須能被精確的辯識出來。軟磁組體(SMC)與傳統(tǒng)的疊片材料(200-500)相比，其相對磁導(dǎo)率較低。因此，在生產(chǎn)和裝配過程中如引起額外的空氣間隙，對用這些材料制作的變壓器性能將有很大影響。SMC材料中的磁損可由一種磁場計(jì)算工具來確定，其中包括一個(gè)靜態(tài)磁滯模型，因?yàn)闇u流損失是不可忽略的。SMC的磁特性是均勻的，同時(shí)在單相變壓器中沒有旋轉(zhuǎn)磁場，故在此無須使用矢量模型。所研究的變壓器結(jié)構(gòu)是圓柱對稱型，很適合于二維磁場計(jì)算。其鐵芯由兩塊相同的SMC片組成，如圖1所示。 　　作者給出了一種磁滯參數(shù)的直接辯識方法，這是由變壓器本身和一種磁場計(jì)算工具來完成的，這種工具包括了基于Jile-Atheron(J-A)磁滯模型的一個(gè)非線性最優(yōu)化程序。在仿真和實(shí)驗(yàn)中可觀察到電壓和電流信號的波形誤差被降至最低。 　　該方法為實(shí)現(xiàn)SMC的最優(yōu)設(shè)計(jì)而被集成于一個(gè)功能齊全的CAD軟件中。為考慮技術(shù)裝配中的約束條件，該辯識方法適用于迭代重復(fù)設(shè)計(jì)的全過程。 　　SMC磁滯模型的參數(shù)辯識首先是用環(huán)形樣件實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)其磁場分布是絕對均勻的，采用環(huán)形結(jié)構(gòu)是合適的。這種間接辯識方法是用一個(gè)已測量的B(H)DC環(huán)的非線性最優(yōu)化方法。這些參數(shù)將被匯集于一種功能齊全的SMC變壓器CAD軟件當(dāng)中。已經(jīng)注意到樣機(jī)性能的預(yù)測和實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果有一些重要差異，比如，預(yù)測和實(shí)驗(yàn)中的空載電流有效值有14%的相對誤差。這在SMC變壓器設(shè)計(jì)中是不能接受的，因?yàn)樗鼘?dǎo)致相應(yīng)銅損的相對誤差達(dá)到28%。這個(gè)問題可由與生產(chǎn)和裝配過程相關(guān)的技術(shù)限制來解釋：如壓力的分布不均勻而導(dǎo)致裝配和鋼粉的密度分布不均勻，從而出現(xiàn)額外的空氣隙。所以，傳統(tǒng)的間接辯識過程不適用于SMC，它必須考慮生產(chǎn)技術(shù)的限制條件，在迭代重復(fù)的設(shè)計(jì)過程中，通過一種直接辯識方法來完成。 　　圖2也給出了用B(H)飽和曲線仿真的結(jié)果，它與不考慮磁滯現(xiàn)象的相同材料的曲線相對應(yīng)。人們可以看到SMC材料的磁滯模型對磁化電流的影響非常小。 　　3直接辯識方法 　　用直接法對J-A磁滯模型的參數(shù)辯識，借助在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下對SMC變壓器許多空載條件的測試，可在穩(wěn)態(tài)工作的幾個(gè)周期內(nèi)獲得主線圈中的初級電壓、次級電壓和空載電流。變壓器鐵心的磁損實(shí)驗(yàn)值可用一種高精度的功率表，以直接和間接的方法分別測得。 　　所提出的辯識方法如圖3說明，由公式化表示為最優(yōu)化問題。基于與一個(gè)二維磁場計(jì)算工具相關(guān)的拉格朗日投影法的非線性帶約束條件的最優(yōu)化程序NPSOL，它通過J-A磁滯模型進(jìn)行按步求解和電氣解耦。 　　對于每一組磁滯參數(shù)而言，作為最優(yōu)化問題的狀態(tài)變量，對空載工作的變壓器仿真是通過實(shí)驗(yàn)測試提供的，以同樣的初級電壓信號來實(shí)現(xiàn)的。對穩(wěn)態(tài)初級電流的仿真波形與實(shí)驗(yàn)所得的波形相比較，仿真一直執(zhí)行到獲得穩(wěn)定工作狀態(tài)為止。 　　最優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)是通過計(jì)算這兩個(gè)波形之間誤差的平方之和得到的。磁滯損耗的一個(gè)約束條件也被加到最優(yōu)化問題中去：對仿真過程中的磁能進(jìn)行求導(dǎo)，可求得鐵芯的磁滯損耗必須小于實(shí)驗(yàn)中的測量值。用三個(gè)相位不同的輸入正弦電壓來進(jìn)行測試，求出其在空載情況下的誤差和，這個(gè)最優(yōu)化問題的本質(zhì)就是求取這個(gè)總和的最小值。磁場計(jì)算是通過一個(gè)低密度的網(wǎng)格來實(shí)現(xiàn)，最優(yōu)化參數(shù)的計(jì)算大約要執(zhí)行24小時(shí)。 　　圖4給出了最優(yōu)化磁滯參數(shù)下實(shí)驗(yàn)值和仿真值的比較分析。人們發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)和仿真之間最重要的磁滯損耗的變化是與實(shí)驗(yàn)中初級電壓的最低幅度相對應(yīng)的。與J-A磁滯模型的最優(yōu)參數(shù)相對應(yīng)的B(H)磁環(huán)見圖5，同時(shí)還有一個(gè)環(huán)狀模型辯識的結(jié)果。我們可以發(fā)現(xiàn)額外的空氣隙對結(jié)果的影響。 　　4直接辯識方法的有效性 　　磁滯模型和其參數(shù)辯識方法的有效性可通過向變壓器輸入失真的電壓信號來實(shí)現(xiàn)。該信號的第五次諧波的幅度是可以產(chǎn)生一個(gè)帶有局部小環(huán)的磁滯環(huán)。此時(shí)磁滯損失將會(huì)增加。仿真同樣由低密度網(wǎng)格來實(shí)現(xiàn)(200網(wǎng)格)。 　　仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的高度一致性可以由圖7得到證實(shí)。 　　由磁場計(jì)算工具連同磁滯模型推導(dǎo)，可得到任意一個(gè)特定網(wǎng)格中的B(H)環(huán)的形狀。比如，圖9給出了一個(gè)磁滯環(huán)，其中包括網(wǎng)格位于傳導(dǎo)率較高區(qū)域?qū)?yīng)的小環(huán)。同樣也可以分析單位鐵芯體積的磁滯損耗密度的分布�？赏ㄟ^對一個(gè)周期的穩(wěn)態(tài)工作的計(jì)算得到磁場分布，見圖10所示。 　　6結(jié)論 　　采用磁場計(jì)算J-A磁滯模型的直接辯識方法，為圓柱對稱的SMC變壓器的最優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種有效的工具�？捎稍O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)直接辯識得到SMC材料的磁特性，并且可以考慮到鐵心壓印和裝配過程中與這些特性相關(guān)的偏差。這種方法集成于功能齊全的CAD軟件中，可以對磁滯模型(具有特定幾何尺寸并考慮了器件生產(chǎn)的限制條件)的精度反復(fù)改進(jìn)。而用環(huán)形樣件的間接辯識方法可在迭代最優(yōu)設(shè)計(jì)過程中對模型進(jìn)行初始估算。www.whtlhgdq.com
請先注冊或登錄后下載！


武漢天立華高電氣設(shè)備有限公司
晉宗俊 先生 (經(jīng)理)

所在區(qū)域： 湖北·武漢
辦公地址： 武漢市東湖風(fēng)景區(qū)先鋒村工業(yè)園天立大廈2幢 
郵　　編： 430083
傳　　真：
移動(dòng)電話：
電　　話： 18963984838
公司主頁： http://


通過中國電氣自動(dòng)化網(wǎng)在線聯(lián)系該用戶：
關(guān)于：
需求意向：
* 驗(yàn)證碼： 點(diǎn)擊可刷新
 
我是會(huì)員 我不是會(huì)員
用戶： 密碼：  
如果您還不是中國電氣自動(dòng)化網(wǎng)（www.qthrcbwd.com）的注冊用戶，立刻免費(fèi)注冊！

廣告服務(wù) | 關(guān)于我們 | 網(wǎng)站地圖 | 分類索引 | 服務(wù)條款 | VIP會(huì)員服務(wù) |《電氣自動(dòng)化企業(yè)大全》| 版權(quán)聲明

客服專線：0898-68552405 　 　 媒體合作QQ：910167442
中國電子商務(wù)服務(wù)聯(lián)盟成員單位 瓊ICP備17003754號
中國電氣自動(dòng)化網(wǎng) 版權(quán)所有 © Copyright By Electric Automation of China