考虑磁芯饱和的扼流变压器非线性模型

作     者：崔勇 杨晓凡 谢路雨 CUI Yong;YANG Xiaofan;XIE Luyu

作者机构：北京交通大学电子信息工程学院北京100044 

出 版 物：《北京交通大学学报》 (JOURNAL OF BEIJING JIAOTONG UNIVERSITY)

年 卷 期：2023年第47卷第5期

页      面：117-125页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFC2200704) 国家铁路局课题研究计划(SJ2021-041) 

主　　题：扼流变压器 磁芯饱和 JA磁滞模型 三电容变压器模型 

摘      要：针对25 Hz相敏轨道电路使用的扼流变压器由于不平衡牵引电流引起的磁芯饱和问题,提出一种JA(Jiles-Atherton)磁滞模型和三电容变压器模型相结合的扼流变压器非线性模型的建模方法.首先设计基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的JA磁滞模型参数辨识算法,并使用该算法和能量计算法分别提取铁芯的JA磁滞回线参数和扼流变压器非线性模型中的分布参数;然后将计算得到的分布参数与Maxwell的仿真结果进行对比,得出本文方法提取的扼流变压器漏感和分布电容等参数具有较好的精确性;最后将非线性扼流变压器模型BH曲线、励磁电流和输出电压曲线的求解结果与Pspice的仿真结果进行对比验证.研究结果表明:利用本文的模型可以准确分析扼流变压器中磁芯饱和问题.可以通过分析此模型磁芯的实时磁滞回线形状或者扼流变压器原边电流的畸变情况来判断磁芯的饱和状态.