SST pārveidošanas transformatora dzēriena zudumu aprēķināšana un vijumu optimizācijas līdzeklis

SST augstās frekvenčas izolētā transformatora magnētiskās koku dizaina un aprēķina

• Materiāla īpašību ietekme:Magnētiskā koka materiāla zudņu uzvedība mainās atkarībā no dažādām temperatūrām, frekvencēm un magnetiskajiem plūsmas blīvumiem. Šīs īpašības veido kopējos magnētiskā koka zudņus, un nepieciešama precīza nelineāro īpašību izpratne.

• Nenoteiktā magnetiskā lauka iedarbība:Augsnes frekvenču nenoteiktie magnetiskie lauki ap vilcieniem var izraisīt papildu magnētiskā koka zudņus. Ja tie netiek pareizi pārvaldīti, šie parazitārie zudņi var pieblīznēties materiāla intriņiem raksturīgiem zudņiem.

• Dinamiskā darbības situācija:LLC un CLLC rezonansa shēmās magnētiskā koka virziena sprieguma forma un darbības frekvence mainās dinamiski, padarot momentāno zudu aprēķināšanu būtiski sarežģītāku.

• Modelēšana un dizaina prasības:Sistēmas savstarpēji saistīto vairāku mainīgo un augsti nelineāro dabu dēļ, precīzs kopējo zudu novērtējums manuāli ir grūts sasniedzams. Būtisks ir precīzs modelēšanas un simulēšanas izmantošana specializētā programmā.

• Dzesēšana un zudu prasības:Augsnes jaudas augstfrekvenčos magnētiskais transformators ir ar mazāku virsmas platību attiecībā pret kapacitāti, tāpēc nepieciešama piespiestā dzesēšana. Nanokristāliskajā materiālā magnētiskā koka zudņi jāaprēķina precīzi un jāapvieno ar termisko analīzi dzesēšanas sistēmai, lai novērtētu temperatūras pieaugumu.

(1) Vilciena dizains un aprēķins
Alternierušā strāvas zudņi: Augstās frekvenčas apstākļos, strāvas frekvences palielināšanās rada lielākus vilciena pretestības rādītājus. Katram vadāmajam elementam jāaprēķina impedancija, izmantojot specifiskas formulas.

(2) Vilkstoņu zudņi

Kautāra efekts: Kad caur aplu leju strāva alternierušā strāva, tiek radīti koncentriski maiņveida magnetiskie lauki, kas izraisa vilkstoņu zudņus.
Tuvumefekts: Daudzslāņu vilcienos, vienas slānis strāva ietekmē blakus esošo slāņu strāvas sadalījumu. Alternierušā un nemainīgā strāvas pretestības attiecību jāaprēķina, izmantojot Dowell formulu.

kur △ ir vilciena biezuma attiecība pret kautāras dziļumu, un p ir vilciena slāņu skaits);
Risks: Ne pieredzējuši inženieri izstrādāti vilcieni var piedzīvot augstfrekvenčos alternierušā strāvas zudņus, kas ir vairākas reizes lielāki nekā 50Hz transformatora medibas zudņi ar to pašu jaudu.

Amorfa un nanokristāliska materiāla problēmas

(1) Magnētiskā koka konsistencijas problēmas

Pat vienā partijā un ar identiskām specifikācijām, nanokristāliskie magnētiskie kokos var rādīt būtiskas atšķirības siltuma (zudu) līmenī augstfrekvenču strāvas uzglabāšanā. Nēsājamo inspekciju jāveic, izmantojot parametrus, piemēram, svaru (kojas blīvums/aizpildījuma koeficients), Q vērtību (zudu novērtēšana), induktivitāti (permeabilitātes novērtēšana) un temperatūras pieauguma testēšanu enerģijas iedarbībā, lai novērtētu zudņus.

(2) Zudu un materiāla ierobežojumi

Griešanas malas zudņi: Magnetiskā lauka koncentrācija griešanas malās palielina vilkstoņu zudņus, padarot šīs teritorijas par viskarākajām vietām, kuru termiskā stabilitāte tiek kompromitēta.
Nerīksturīgi zudu sadalījums: Lielākās karstuma punktas pastāv ne tikai griešanas malās, bet arī citās dažādās vietās magnētiskajā ceļā.
Materiāla ierobežojumi: Amorfie un nanokristāliskie materiāli cieš, cenšoties apmierināt rezonanču shēmu prasības par zemu permeabilitāti. Tie rada zināmu troksni zem 16 kHz un ir ļoti jūtīgi pret mehānisko spriedzi.