脈沖電抗器應(yīng)力分析與實驗研究.pdf

1、隨著脈沖電抗器小型化、模塊化的要求越來越高，在保持其高儲能密度、大功率的特點下，放電過程中電抗器受到的電磁力會越來越大。為保證脈沖功率源能正常穩(wěn)定的運行，對電抗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。本文正是基于這樣的應(yīng)用背景下，對脈沖放電過程中電抗器由于電磁力載荷而產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變分布進行分析和測量研究，得到其應(yīng)力應(yīng)變分布特征。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，通過工程電磁場的基礎(chǔ)理論，得到了計算和分析電抗器脈沖磁場和電磁力的方法。在繞組遵循彈

2、性形變的前提下，探討了在放電過程中線圈繞組的受力平衡方程，分析其受力平衡時環(huán)向應(yīng)力、徑向應(yīng)力、軸向應(yīng)力的計算方法和相互之間關(guān)系。
　　然后，建立電抗器理想化模型，利用有限元仿真軟件COMSOL對其進行頻域和時域的仿真分析。得到其在脈沖放電過程中電流、磁通密度等磁場量的分布特性，同時也得到了電磁力載荷下，繞組受到的應(yīng)力應(yīng)變分布的時變特征及規(guī)律。
　　最后，通過理論和實驗，驗證電阻應(yīng)變測量法測量電抗器由于電磁力載荷產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變