High frequency transformer, design and modelling using finite element technique

High Frequency Transformer, Design and Modelling Using Finite Element Technique

Tác giả: ADIL H. MUHAMMED, MPhil

Lĩnh vực: Kỹ thuật

Nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào việc thiết kế, mô hình hóa và phân tích các máy biến áp tần số cao (HF) được sử dụng trong các bộ nguồn mật độ công suất cao. Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc mô hình hóa chính xác máy biến áp để đạt được hiệu quả thiết kế và hiệu suất vận hành cao. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt động của máy biến áp tần số cao bao gồm tổn hao trong cuộn dây, rò rỉ, điện dung cuộn dây và tổn hao lõi. Luận án giới thiệu các phương pháp số và phân tích, bao gồm cả phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) 2D và 3D, để dự đoán hiệu suất của máy biến áp. Các kết quả mô phỏng được xác nhận bằng các phép đo thực nghiệm trên một bộ nguồn cộng hưởng cầu đầy đủ. Nghiên cứu cũng khám phá việc phát triển một mô hình mạch tương đương chính xác cho máy biến áp tần số cao để bao quát dải tần số rộng.

Mục lục chi tiết:

• Chương Một: Giới thiệu
  • 1.1: Giới thiệu
  • 1.2: Tổng quan tài liệu
  • 1.3: Cấu trúc luận án
• Chương Hai: Xác nhận thực nghiệm mô phỏng và kiểm tra máy biến áp HF
  • 2.1: Giới thiệu
  • 2.2: Nguyên lý cộng hưởng
  • 2.3: Thiết kế bộ chuyển đổi
  • 2.4: Thiết kế máy biến áp công suất
  • 2.5: Kỹ thuật điều khiển
  • 2.6: Nguyên lý hoạt động
  • 2.7: Cân nhắc thực tế của bộ nguồn
  • 2.8: Hoạt động và kiểm tra bộ chuyển đổi
  • 2.9: Kiểm tra máy biến áp HF
  • 2.10: Tóm tắt
• Chương Ba: Ảnh hưởng của dòng điện xoáy trong cuộn dây máy biến áp bằng FEM 2D
  • 3.1: Giới thiệu
  • 3.2: Phương pháp phần tử hữu hạn 2D
  • 3.3: Tổn hao dòng điện xoáy trong cuộn dây máy biến áp
  • 3.4: Phân tích ngắn mạch và hở mạch
  • 3.5: Đặc tính lõi
  • 3.6: Lớp cuộn dây trong các ứng dụng HF
  • 3.7: Độ hợp lệ của phân tích ở 1MHz
  • 3.8: Tóm tắt
• Chương Bốn: Mô hình máy biến áp ba chiều bằng FEM
  • 4.1: Giới thiệu
  • 4.2: Tạo lưới
  • 4.3: Hình dạng phần tử trong FEM 3D
  • 4.4: Phương trình trường
  • 4.5: Chuẩn và công thức
  • 4.6: Độ hợp lệ của chương trình
  • 4.7: Tính toán trở kháng hở mạch và ngắn mạch
  • 4.8: Nhận xét về kết quả
  • 4.9: Mạch tương đương máy biến áp
  • 4.10: Tóm tắt
• Chương Năm: Ước tính tham số và phân tích mạng cuộn dây
  • 5.1: Giới thiệu
  • 5.2: Tham số mạng
  • 5.3: Mạng tương đương của cuộn dây máy biến áp
  • 5.4: Tích phân hình thang
  • 5.5: Lời giải số
  • 5.6: Mô tả chương trình
  • 5.7: Độ chính xác của chương trình
  • 5.8: Kết quả quá độ của mạng
  • 5.9: Mô hình hóa máy biến áp HF bằng biểu diễn mạng
  • 5.10: Tóm tắt
• Chương Sáu: Mô phỏng các phần tử máy biến áp sử dụng mô hình bộ chuyển đổi SPICE
  • 6.1: Giới thiệu
  • 6.2: Lợi thế mô phỏng
  • 6.3: Mô hình bộ chuyển đổi
  • 6.4: Nguyên lý hoạt động
  • 6.5: Các phần tử máy biến áp và hiệu suất bộ nguồn
  • 6.6: Ảnh hưởng của các phần tử máy biến áp đến đầu ra
  • 6.7: Tóm tắt
• Chương Bảy: Mạch tương đương máy biến áp chính xác
  • 7.1: Giới thiệu
  • 7.2: Ý nghĩa vật lý của các phần tử
  • 7.3: Tính toán các phần tử EC
  • 7.4: Tính toán trở kháng hở mạch và ngắn mạch
  • 7.5: Đáp ứng quá độ
  • 7.6: Tóm tắt
• Chương Tám: Kết luận
• Phụ lục
  • A.1: Công thức phần tử hữu hạn trong phân tích 2D
  • A.2: Tính hữu ích của thế vector từ
  • B: Mạch tương đương máy biến áp quá độ
• Tài liệu tham khảo