高频变压器是双有源桥(dual active bridge, DAB)变换器的关键器件,在运行中可能出现直流偏磁,构建具备铁芯非线性表征能力的高频变压器模型,是准确分析直流偏磁及其他涉及铁芯饱和的电磁暂态特性的基础。模型的关键在于准确测量高频变...高频变压器是双有源桥(dual active bridge, DAB)变换器的关键器件,在运行中可能出现直流偏磁,构建具备铁芯非线性表征能力的高频变压器模型,是准确分析直流偏磁及其他涉及铁芯饱和的电磁暂态特性的基础。模型的关键在于准确测量高频变压器的励磁曲线。该文通过开关频率调制使DAB产生等幅值变频方波电压,对中间高频变压器进行变磁链激励,通过端口电压电流测量和计算获得其磁滞回线簇和励磁曲线。该方法不需要新增任何交流激励电源,可在DAB变换器投运时通过开关调制实现高频变压器励磁曲线的测量,解决了高频变压器励磁曲线测量低效率和高成本的难题。以1台高频变压器为对象,对其励磁曲线进行测量并构建电磁暂态模型,搭建DAB测试平台,开展了额定频率过电压和直流偏磁试验及仿真,模型仿真误差均在7%以内,均方误差最大仅0.0027。结果表明:考虑励磁非线性的高频变压器电磁暂态模型能够大幅提高铁芯饱和工况的仿真精度,对DAB电磁暂态特性分析与控制具有重要意义。展开更多
文摘高频变压器是双有源桥(dual active bridge, DAB)变换器的关键器件,在运行中可能出现直流偏磁,构建具备铁芯非线性表征能力的高频变压器模型,是准确分析直流偏磁及其他涉及铁芯饱和的电磁暂态特性的基础。模型的关键在于准确测量高频变压器的励磁曲线。该文通过开关频率调制使DAB产生等幅值变频方波电压,对中间高频变压器进行变磁链激励,通过端口电压电流测量和计算获得其磁滞回线簇和励磁曲线。该方法不需要新增任何交流激励电源,可在DAB变换器投运时通过开关调制实现高频变压器励磁曲线的测量,解决了高频变压器励磁曲线测量低效率和高成本的难题。以1台高频变压器为对象,对其励磁曲线进行测量并构建电磁暂态模型,搭建DAB测试平台,开展了额定频率过电压和直流偏磁试验及仿真,模型仿真误差均在7%以内,均方误差最大仅0.0027。结果表明:考虑励磁非线性的高频变压器电磁暂态模型能够大幅提高铁芯饱和工况的仿真精度,对DAB电磁暂态特性分析与控制具有重要意义。
