[发明专利]考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法

权利要求书

1.一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据磁芯磁场分布和窗口磁场分布规律，定义综合系数K_p；

步骤2、将步骤1定义的综合系数K_p引入高频绕组交流电阻系数计算公式，从而构建新的高频绕组交流电阻系数解析计算模型；

步骤3、确定综合系数K_p关于相关影响因素的表达式，该表达式中，各影响因素为自变量，综合系数K_p为因变量；

步骤4、获得待评估对象的各影响因素的参数值代入步骤3所确定的表达式，从而确定综合系数K_p的具体数值；

步骤5、用步骤2获得的高频绕组交流电阻系数解析计算模型，基于步骤4获得的综合系数K_p的具体数值计算得到待评估对象的交流电阻系数K_d。

2.如权利要求1所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤1中，所述综合系数K_p采用下式定义：

式中，α为平均磁芯磁场H₃和平均窗口磁场H₁的比值。

3.如权利要求2所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤1中，所述平均磁芯磁场H₃和平均窗口磁场H₁采用以下方法计算得到：在磁芯区域和窗口区域分别取两个矩形，计算这两个矩形所在区域的平均磁芯磁场H₃和平均窗口磁场H₁。

4.如权利要求2所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤2中，将步骤1定义的综合系数K_p引入经典贝塞尔法，得到如下式(1)所示的交流电阻系数K_d计算表达式：

式(1)中：d₀是利兹线中单根导电丝的直径，δ是集肤深度；N₀是利兹线中导电丝的数量；β是利兹线填充系数；m是绕组层数；

5.如权利要求1所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤3中，利用数值计算和数据拟合确定所述表达式。

6.如权利要求1所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤3中，所述影响因素包括匝间距离、一次绕组和二次绕组距离、层数、频率、磁芯相对磁导率。

7.如权利要求4所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤3中，确定的表达式如下式所示：

K_p＝-0.299708×PER-0.00570411×ln(A_t)+0.0000635732×B_t-0.000404738×ln(PS)+0.000231576×H_t+1.02835

式中，PER是励磁电流所占比例，A_t是绕组宽度，B_t是端口距离，PS是一次绕组和二次绕组距离，H_t是绕组匝间距离。

8.如权利要求7所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤4中，获得待评估对象的励磁电流所占比例PER、绕组宽度A_t、端口距离B_t、一次绕组和二次绕组距离PS以及绕组匝间距离H_t。

9.如权利要求7所述的一种考虑磁芯磁场分布的高频绕组交流电阻系数计算方法，其特征在于，步骤5中，将步骤4获得的综合系数K_p的具体数值以及利兹线中单根导电丝的直径d₀、集肤深度δ、利兹线中导电丝的数量N₀、利兹线填充系数β、绕组层数m代入步骤2所获得的式(1)中，从而计算得到高频绕组交流电阻系数K_d。