大功率高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器散熱數(shù)值模擬.pdf

1、隨著電源技術(shù)的不斷發(fā)展,高頻化和高功率密度化已成為開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。變壓器是開(kāi)關(guān)電源的核心部件,并且隨著頻率和功率的不斷提高,變壓器的體積越來(lái)越小,功率密度越來(lái)越高,這就對(duì)變壓器的散熱提出更高要求。
　　 對(duì)于大功率高頻高壓變壓器來(lái)說(shuō),散熱與絕緣相交叉,且需在絕緣的基礎(chǔ)上考慮散熱,這就局限了變壓器的散熱方式,其高頻高壓特性使得電磁式溫度檢測(cè)失效,溫度測(cè)量困難。近年來(lái),隨著流體計(jì)算力學(xué)與其商業(yè)軟件的不斷發(fā)展,使得用

2、計(jì)算機(jī)對(duì)流場(chǎng)與溫度場(chǎng)耦合進(jìn)行模擬成為現(xiàn)實(shí)。
　　 本文首先對(duì)高頻變壓器系統(tǒng)的熱仿真做理論鋪墊,介紹了變壓器系統(tǒng)的傳熱機(jī)理、散熱方式,變壓器與硅堆的生熱原理,有限容積的數(shù)值計(jì)算方法、數(shù)學(xué)模型、湍流的基本模型等。在此原理與理論基礎(chǔ)上,利用軟件對(duì)變壓器系統(tǒng)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬,獲得系統(tǒng)各部分的溫度場(chǎng)分布結(jié)果及水和變壓器油的流場(chǎng)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)變壓器次級(jí)骨架對(duì)變壓器熱點(diǎn)的巨大影響,需對(duì)骨架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。變壓器在不同放置方式下,熱點(diǎn)