摘要：干式铁心电抗器长期处于电磁、热及应力等物理场中,其温升和振动问题日益严重。为了解决上述问题,提高金属导体材料的利用率,该文提出了干式铁心电抗器多物理场耦合仿真与协同优化相结合的设计方法。首先分析铁心电抗器温升及振动机理,指出影响铁心电抗器温升及振动的主要因素。然后,搭建干式铁心电抗器系统级协同优化模型。温升方面采用包封线圈-气道单元散热效率优化方法,在振动方面采用Kriging近似模型优化方法,通过灵敏性分析将设计变量划分为敏感和不敏感2个层次。最后,采用多岛遗传算法获得最佳的设计,仿真结果验证了优化设计方法的正确性。优化结果表明,该文提出的干式铁心电抗器多物理场协同优化设计方法,在满足电感、温升和振动等参数的前提条件下,绕组和铁心的用量分别减少了17.1%和6.7%,显著提高了金属导体利用率。

摘要：针对上下移动电抗器线圈和改变气隙分布可使电抗器损耗变化20%以上这一现象,用ANSYS软件对干式铁心电抗器的磁场进行了分析,得出线圈涡流损耗与铁心电抗器结构的关系,并提出了设计电抗器铁心时应考虑安匝平衡,以降低铁心电抗器的损耗。通过电磁场计算,分析了铁饼高度与气隙长度对线圈涡流损耗的影响程度,得出合理的铁饼高度和气隙长度的范围,可为今后电抗器设计提供参考。