基于磁导-电容类比法和Energetic模型的高频变压器铁芯动态磁滞建模方法

为精确模拟高频变压器铁芯的动态磁滞特性，本文结合磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型，在PLECS中构建表征静态磁滞的磁导模型；基于损耗统计理论，引入磁阻与受控磁动势源以表征涡流及剩余损耗的动态分量，建立动态磁滞磁导模型。通过实验数据结合场分离技术提取各频率先静态磁滞回线，分析静态参数的频率依赖性，获得考虑频率效应的模型参数。仿真与实验结果在不同频率、磁密及激励波形下具有良好一致性，验证了模型的有效性。

高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况.为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性.该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型相结合,构建表征静态磁滞效应的铁芯静态磁滞磁导模型;其次,在静态磁滞磁导模型基础上,依据损耗统计理论,引入磁阻和受控磁动势源用以表征铁芯涡流损耗和剩余损耗的动态损耗分量,构建铁芯动态磁滞磁导模型;然后,基于不同工况下实验测量数据,结合损耗统计理论与场分离技术获得各频率下静态磁滞回线,推导静态模型参数随频率变化规律,得到考虑静态参数频率效应的动态磁滞磁导模型特征参数;最后,将所建铁芯模型在不同频率、磁密的正弦波与不同占空比方波激励下的仿真结果与实验测量结果进行对比分析,验证铁芯模型的有效性.