平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法

本申请涉及涡流损耗计算领域，特别是涉及一种平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法。

背景技术：

1、海上柔直换流平台的轻型化要求整个平台的布置紧凑化。紧凑化的布置意味着不同装置/设备间的距离减小，从而使得相互的电磁作用增强，进而可能影响彼此的正常运行。其中一个方面是电抗器的涡流损耗导致的磁净距问题，电抗器作为海上风电必不可少的一个电力设备，其泄露磁场可能在周围空间感应涡流引起功率损耗和温升，所以需要精细分析涡流损耗。传统电抗器为柱形结构且垂直地面，线圈可以看成是电抗器中的某一匝，导体板可以看成是电抗器的屏蔽结构，或者阀厅地面铺设的金属结构。对于这种不带金属外壳的空心电抗器，由于其磁场分布的特点，它对地面影响更大。

2、现有精细分析涡流损耗技术采用实验和软件计算获得。而实验费时费力，且软件计算难度大，导致计算效率低下。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，可快速地确定金属平板上平行放置圆环线圈时产生的涡流损耗。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、本申请提供了一种平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，包括：在圆柱坐标系下求解矢量动态位波动方程，获得矢量磁位计算公式；根据矢量磁位计算公式，确定圆环线圈和金属平板之间空间的电磁场表达式；所述圆环线圈与所述金属平板平行；依据圆环线圈所在平面的电磁场表达式，获得圆环线圈上的感应电压表达式；根据圆环线圈上的感应电压表达式，确定平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式；获取圆环线圈和金属平板的状态数据；将圆环线圈和金属平板的状态数据代入所述平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式，得到金属平板上的涡流损耗。

4、根据本申请提供的具体实施例，本申请具有了以下技术效果：

5、本申请提供了一种平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，确定了平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式，利用该公式可直接计算得到金属平板上的涡流损耗，提高了计算效率，可快速地确定金属平板上平行放置圆环线圈时产生的涡流损耗。

技术特征：

1.一种平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，在圆柱坐标系下求解矢量动态位波动方程，获得矢量磁位计算公式，具体包括：

3.根据权利要求2所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，所述电磁场表达式为：

4.根据权利要求3所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，依据圆环线圈所在平面的电磁场表达式，获得圆环线圈上的感应电压表达式，具体包括：

5.根据权利要求4所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，根据圆环线圈上的感应电压表达式，确定平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式，具体包括：

6.根据权利要求1所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，在圆柱坐标系下求解矢量动态位波动方程，获得矢量磁位计算公式，具体包括：

7.根据权利要求6所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，所述电磁场表达式为：

8.根据权利要求7所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，依据圆环线圈所在平面的电磁场表达式，获得圆环线圈上的感应电压表达式，具体包括：

9.根据权利要求8所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，根据圆环线圈上的感应电压表达式，确定平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式，具体包括：

10.根据权利要求1所述的平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，其特征在于，圆环线圈和金属平板的状态数据包括：圆环线圈半径、圆环线圈中心到金属平板的距离、金属平板的磁导率、金属平板的介电常数、金属平板的电导率、金属平板的厚度和圆环线圈上的时谐电流频率。

技术总结
本申请公开了一种平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗分析方法，涉及涡流损耗计算领域。该方法包括在圆柱坐标系下求解矢量动态位波动方程，获得矢量磁位计算公式；根据矢量磁位计算公式确定圆环线圈和金属平板之间空间的电磁场表达式；圆环线圈与金属平板平行；依据圆环线圈所在平面的电磁场表达式获得圆环线圈上的感应电压表达式；根据圆环线圈上的感应电压表达式确定平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式；将圆环线圈和金属平板的状态数据代入平行放置圆环线圈激励下金属平板上涡流损耗近似公式，得到金属平板上的涡流损耗。本申请能快速地确定金属平板上平行放置圆环线圈时产生的涡流损耗。

技术研发人员：史毅康,路兢业,刘思佳,焦重庆
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/13