[发明专利]中频变压器绕组交流电阻的辅助绕组测量方法

说明书

本发明公开了一种中频变压器绕组交流电阻的辅助绕组测量方法，包括以下步骤：在绕组绕制过程中增加辅助绕组；通过对初级绕组、次级绕组及辅助绕组的测量和计算得出初级绕组短路阻抗，并与直接测量的初级绕组短路阻抗进行评价，从而得出中频变压器初级绕组和次级绕组的交流电阻。本发明实现了初级绕组及次级绕组交流电阻的分离，便于进行中频变压器绕组损耗、散热等设计校核。

技术领域

本发明涉及电力电子化电力系统领域，具体涉及一种中频变压器绕组交流电阻的辅助绕组测量方法。

背景技术

在大容量直流变换器、电力电子变压器等电力电子电能变换场合，隔离变压器是关键组成部件之一。为了显著提高变压器的功率密度，应尽可能提高其工作频率，但由于逆变电路、整流电路中包含了较多大容量功率器件，其开关损耗随着工作频率的增加而线性增加。因此，工作频率为100Hz～10kHz范围的中频隔离变压器得到了越来越多的应用。

但中频变压器工作时绕组处于交变电磁场中，内部会产生涡流。在集肤、邻近、端部效应等因素影响下，绕组等效交流电阻(简称交流电阻)通常大于其直流电阻，而且随着频率变化而变化。

如果已知绕组交流电阻，乘以电流有效值的平方，即可得到绕组损耗，为了确保中频变压器散热、效率等指标的精细控制，需要进行变压器绕组交流电阻的精确提取。目前通常用阻抗分析仪、LCR参数测试仪等设备测量变压器短路阻抗以得到绕组交流电阻，但是仅能得到绕组总的等效交流电阻，无法将初级、次级绕组的交流电阻分离，因此，需要一种能够实现初级、次级绕组交流电阻分离的测量方法。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种中频变压器绕组交流电阻的辅助绕组测量方法，实现了初级、次级绕组交流电阻的分离测量。

为实现上述目的，本发明所设计的中频变压器绕组交流电阻的辅助绕组测量方法，包括以下步骤：

A.在绕组绕制过程中增加辅助绕组；

B.将初级绕组开路，对次级绕组施加正弦激励电压，分别测量初级绕组电压U₁及辅助绕组电压U_3c，根据式(1)计算初级绕组与辅助绕组的开路电压比n₁₃；将所述次级绕组开路，对所述初级绕组施加正弦激励电压，分别测量次级绕组电压U₂及辅助绕组电压U_3c，根据式(2)计算次级绕组与辅助绕组的开路电压比n₂₃；

C.在中频变压器负载工况下，测量初级绕组电压U₁、初级绕组电流I₁以及辅助绕组电压U_3c，根据式(3)计算初级绕组漏阻抗Z_1c；测量次级绕组电压U₂、次级绕组电流I₂以及辅助绕组电压U_3c，根据式(4)计算次级绕组漏阻抗Z_2c；

D.在中频变压器负载工况下，测量辅助绕组电压U_3c与初级绕组电流I₁的比值(U_3c/I₁)，测量次级绕组电流I₂与初级绕组电流I₁的比值(I₂/I₁)，根据式(5)计算激磁阻抗Z_ic；