本文關(guān)鍵詞：基于有限元模型重構(gòu)的多物理場耦合空心電抗器優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 干式空心電抗器 多物理場耦合 模型重構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 層等電阻電壓

【摘要】：電抗器是電力系統(tǒng)中最為重要的設(shè)備之一,如何便捷地設(shè)計(jì)并優(yōu)化該類電抗器已成為工程和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的重要課題。本文將電抗器設(shè)計(jì)和有限元理論結(jié)合起來,通過給定的設(shè)計(jì)指標(biāo)以及制造方提供的線規(guī),采用遍歷搜索法確定電抗器的初設(shè)結(jié)構(gòu)參數(shù),以此構(gòu)建電抗器多物理場耦合有限元模型,求解其"磁場-電路"耦合場來獲得電抗器設(shè)計(jì)優(yōu)化所需的物理參數(shù),以此代入基于以"層等電阻電壓約束"為主、"層等電流密度約束"為輔的鄰域搜索優(yōu)化算法,計(jì)算得到優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)尺寸,并按此對電抗器有限元模型進(jìn)行重構(gòu),再次求解,形成一個(gè)迭代過程,反復(fù)進(jìn)行該迭代過程,并設(shè)定一個(gè)收斂條件,最終得到最優(yōu)解;以磁場求解的各線圈損耗密度為"橋梁",間接將磁場和"溫度-流體"場耦合,求解出電抗器各個(gè)包封的溫升,對所設(shè)計(jì)優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行校核。根據(jù)算法"重構(gòu)"特點(diǎn),采用Ansys軟件實(shí)現(xiàn)一體化優(yōu)化設(shè)計(jì),以兩個(gè)電抗器設(shè)計(jì)優(yōu)化為例,優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)誤差在10%以內(nèi),顯示出該優(yōu)化設(shè)計(jì)算法的實(shí)用性。
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)江蘇省新能源發(fā)電與電能變換重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 干式空心電抗器 多物理場耦合 模型重構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 層等電阻電壓
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51177071) 江蘇省高校優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：TM47
【正文快照】： 0引言干式空心電抗器自從20世紀(jì)80年代提出至今,以其結(jié)構(gòu)簡單牢固、維護(hù)方便、電感線性度好、噪聲小、損耗低以及防火性能好等優(yōu)點(diǎn)而廣泛地應(yīng)用于戶外小電感(0.08~700m H)場合[1,2]。如何高效便捷地優(yōu)化設(shè)計(jì)該類電抗器成為近年來研究的重要課題。干式空心電抗器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：938769