毕业论文-降阶电感矩阵法及其在集成滤波电感变压器中的应用

湖南大学毕业设计(论文) HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目降阶电感矩阵法及其在集成滤波电感变压器中的应用学生姓名学生学号专业班级电气工程及其自动化1109班学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年 月日(4.11)即可求得牵引绕组用作直流滤波电抗器时的电感量。HYPERLINK4.2.2实验测试数据及数据对比 为验证降阶电感矩阵法的正确性及精确性，本文通过相应的试验方案对实物进行了实体测量，并测得了试验数据。具体的试验接线如图4.3所示，现场实验图如图4.4所示。（a）牵引绕组反向连接（b）牵引绕组正向连接图4.3直流滤波电抗器电感量测试试验接线图图4.4直流滤波电感现场测试图为了验证本文提出的降阶电感矩阵法在实际工程中应用的正确性和有效性，对8绕组牵引变压器进行试验研究后，测量得出了相应的直流滤波电抗器的电感值。表4.2牵引绕组反串结果对比参数计算数据测试数据

计算误差U21/V16.216.2/U22/V16.216.2/U1/V01.91/I21/A37.5833.95/I22/A37.5833.95/Lf/mH1.3721.5199.6%表4.2牵引绕组正串结果对比参数计算数据测试数据

计算误差U21/V1001.91001.9/U22/V1001.91001.9/U1/V1287012850/I21/A101.3099.34/I22/A101.3099.34/Lf/mH31.4832.102%4.3降阶电感矩阵法的精确性及工程应用性能分析将实验测得的数据与前文应用将阶电感矩阵法计算求得的电感数据相对比，观察计算值与实际测量值之间的差距，以此来分析降阶电感矩阵法的实施可行性。上一小节中的表4.1和表4.2分别给出了牵引绕组反串和正串时的直流滤波电抗器电感值的计算结果以及试验测试结果。由此可得：（1）牵引变压器的牵引绕组正串时的电感量远远大于牵引绕组反串时的电感量。更接近直流牵引供电系统对直流滤波电感参数的要求。（2）两种方案下直流滤波电抗器电感量的试验测试结果比理论计算值大，这主要是因为在理论计算直流滤波电抗器时，忽略了牵引绕组的电阻分量。（3）牵引绕组反串时的电感量计算误差要大于牵引绕组正串时的计算误差，这是由于两种连接方式下都忽略了绕组的电阻部分，使计算量都出现了偏大的结果，而反串时本身电感值远远小于正串时的电感值，所以误差所占比例偏高。（4）理论计算结果与测试结果具有较好的一致性，最大计算误差在10%以内，满足工程需求。结论由于市场的推动，电气设备逐渐向集成化、高效化、安全化发展。这样的发展趋势，使得以节省滤波空间来降低设备重量和体积成为了新的发展主流。为降低对滤波空间的占用，设备复用成为了不二选择。在集成滤波电感变压器中，应用二次绕组充当滤波电抗器以实现设备复用，不仅降低了设备重量和设备体积，还具有良好的经济性。本文以双流制电力机车牵引变压器为对象，具体分析了直流工况下，牵引绕组复用为滤波电抗器的可行性，并提出了计算其电感值的具体方法。对多绕组变压器而言，计算其电感值是个复杂的过程，工作量大，计算复杂，耗时较长，设备复用的变压器则难度更高，建模复杂且计算模型为非线性。本文提出了一种基于降解电感矩阵法的新的计算电感值的方法，并分析了其在集成滤波电感变压器中的应用。首先，本文详细推导了对电感矩阵进行降阶的通用转换式，再根据设备复用状态下接线方式的不同建立了变压器的端口电压方程，应用降阶通用转换式对其进行降阶，结合相应的端口条件，即可得出计算直流滤波电抗电感量得公式。该方法具有很强的程序性，可通过编程方便的带入变压器中不同接线方式下电感量的计算，具有很广泛的应用前景。在本文的最后，我们将计算求得的数据与实验求得的数据进行了对比，发现计算误差在可以接受的范围内，从而验证了该方法的正确性和在工业上应用的可能性。致谢信大学四年已接近尾声，终于用这篇论文画上句号。首先要非常感谢指导老师许加柱老师在这个学期以来的悉心指导，当我遇到问题时去请教他，他总是非常细致、耐心、及时得解决我的困惑之处，。在每周一次的例会上，老师会为我们一一点评本周的任务完成情况并对下周的任务进行分配，带领我们一步步推进毕业设计的进程，还教给我们很多科研的方法和经验，以及对待学术的端正态度。其次还要感谢实验室学长学姐们的照顾，教我学习新的软件，新的知识，还会分水果给我吃，让我在实验室也有家的感觉，十分亲切。感谢祁琪学姐、双萍学姐、袁歆学长、以及实验室给