Vodichka za izračunuvanje na gubitoci na jezgra i optimizacija na obvitanje na SST transformator

Дизајн и пресметка на јадрото на SST високочестотен трансформатор со изолација

• Утврдување карактеристиките на материјалот:Материјалот на јадрото покажува различна поведение на губитоци при различни температури, честоти и густини на магнетна индукција. Овие карактеристики формираат основата за целокупните губитоци на јадрото и бараат прецизно разбирање на нелинеарните својства.

• Интерференција од струјните магнетни поља:Високочестотните струјни магнетни поља околу обмотките можат да индуцираат дополнителни губитоци на јадрото. Ако не се правилно управуваат, овие паразитни губитоци можат да се приближат до интрасички губитоци на материјалот.

• Динамички услови на работа:Во резонантните кола LLC и CLLC, формата на напонскиот талас и честотата на работа применети на јадрото варираат динамично, што го прави пресметувањето на моменталните губитоци значително поголемо комплицирано.

• Симулации и дизајнски барања:Зборавме за куплуван систем со многу променливи и високо нелинеарна природа, точно пресметување на целокупните губитоци е тешко да се постигне рачно. Прецизна моделирања и симулации користејќи специјализирани софтверски алатки се неопходни.

• Хладење и барања за губитоци: Високомощностните високочестотни трансформатори имаат помала површина во однос на капацитетот, што бара принудено хладење. Губитоците на јадрото во нанокристални материјали треба точно да се пресметаат и да се комбинираат со термичка анализа на системот за хладење за проценка на повеќе нагревање.

(1) Дизајн и пресметка на обмотките
Губитоци на AC: При високи честоти, зголемена честота на стројмот доведува до подигнато отпорство на обмотката. Отпорот по единица проводник треба да се пресмета со употреба на специфични формули.

(2) Губитоци од водеви строји

Ефект на кожа: Кога AC строј протече низ круговиден проводник, се генерираат концентрични алтернативни магнетни поља, што индуцира губитоци од водеви строји.
Ефект на близина: Во многослојни обмотки, стројот во еден слој влијае на распределбата на стројот во соседните слоеви. Односот на отпорот на AC до DC треба да се пресмета со употреба на формулата на Dowell.

каде △ е односот на дебелината на обмотката до дебелината на кожата, а p е бројот на слоеви на обмотката);
Предупредување за ризика: Обмотките дизајнирани од неисkuseni inženjeri mogu imati visokofrekventne AC gubitke nekoliko puta veće od bakarnih gubitaka transformatora iste snage na 50Hz.

Problem sa amorfim i nanokristalnim materijalima

(1) Problemi sa konzistentnošću jezgra

Čak i unutar iste serije i identičnih specifikacija, nanokristalna jezgra mogu pokazati značajne razlike u zagrijavanju (gubitcima) pod djelovanjem visokofrekventne struje. Potrebna je prihvatna inspekcija kroz parametre poput težine (koja ukazuje na gustocu/faktor ispunjavanja), Q-vrijednosti (procjena gubitaka), induktivnosti (procjena permeabilnosti) i testiranje porasta temperature pod napajanjem za procjenu gubitaka.

(2) Gubitci i ograničenja materijala

Gubitci na rezanim rubovima: Koncentracija magnetskog polja na rezanim rubovima povećava gubitke od vodnih struja, čineći te područja najtoplijim mjestima i kompromitirajući toplinsku stabilnost.
Neravnomjerna distribucija gubitaka: Osim na rezanim rubovima, postoji još više točaka visoke temperature duž magnetske staze.
Ograničenja materijala: Amorfnim i nanokristalnim materijalima teško je zadovoljiti zahtjeve rezonantnih krugova za niskom permeabilnošću. Oni generiraju značajni šum ispod 16 kHz i su vrlo osjetljivi na mehanički stres.