文档介绍
| 随着开关器件的模块化,大功率化及高频化,电力电子装置的功率密度越来越高。很多以往可以忽略的问题,如损耗发热,电磁感应,电动力等,在高频、大功率及高功率密度的环境下会被放大,有可能成为制约电力电子装置发展的瓶颈。因此,需要对大功率的电力电子装置开展多场耦合分析。本文以一台大功率电化学电源装置为研究对象,尝试从电热耦合,电磁耦合以及电磁力耦合三个不同方面研究该装置的设计方法,以确保装置工作的可靠性,主要完成了以下工作。(1)提出一种电力电子装置的电-热场耦合分析方法。以15V/2KA电化学电源为例,介绍了电源损耗分布计算,分析散热器热阻模型,并选取系统散热所需的散热器与风机,在热分析软件中建立电源整体模型并对散热器尺寸进行优化,最终确定电源结构及其散热系统。(2)建立变压器的电-磁场耦合模型,通过绕组间隙的感应磁场强度计算出变压器漏感。分析了变压器外部磁场与漏感之间的关系,计算出外部磁场作用下装置外壳体内产生的涡流损耗,从而得到变压器多种参数与涡流损耗的定量关系;(3)建立电力电子装置输出母排的电-磁-力场耦合的分析模型,结合15V/10KA电化学电源的设计方案,利用多物理分析软件COMSOL对该电源进行电动力、均流分析,在对模型进行综合全面分析的基础上,确定电源输出母排的设计方案的可靠性。 |
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