直流法测量矩形波激励磁芯损耗中的绕组损耗研究

"这篇论文是关于在矩形波激励下磁芯损耗测量中如何精确评估绕组损耗的技术研究。作者汪晶慧和陈为来自福州大学电气工程与自动化学院。他们提出了一种直流法，利用逆变电路将直流电压转换为应用于测试磁件的交流电压，以此来测量磁芯损耗。此方法特别适用于不同占空比的矩形波激励条件。为了单独测定磁件的绕组损耗，他们引入了一个辅助的空心电感与副边短路的磁件串联，用以作为负载。通过实验装置和傅立叶展开计算对绕组损耗进行了验证，结果显示最大相对误差仅为12.91%，最大绝对误差为7.4802毫瓦，这表明他们的方法能有效地测量在矩形波激励下的磁件绕组损耗。" 这篇论文探讨的核心知识点包括： 1. **直流法(DC Meter Method)**：这是一种测量磁芯损耗的方法，通过逆变电路将直流电压转换为交流电压，然后测量输入直流电源的有功功率，从而得到磁芯损耗。这种方法适用于各种占空比的矩形波激励。 2. **磁芯损耗(Core Loss)**：磁芯损耗是指磁性材料在交变磁场作用下因磁滞、涡流等现象产生的能量损耗，它是磁性元件设计和优化的重要考虑因素。 3. **绕组损耗(Copper Loss)**：指的是由于电流通过磁件绕组时产生的电阻损耗，通常与电流大小和频率有关。 4. **矩形波激励(Rectangular Wave Excitation)**：在电力电子系统中，矩形波常用于模拟开关电源等设备的工作条件。不同占空比的矩形波可以模拟不同的工作模式和效率。 5. **辅助空心电感(Air-Core Inductor)**：在实验中，引入空心电感是为了隔离磁芯损耗和绕组损耗，使得能准确测量到磁件的绕组损耗。 6. **傅立叶展开(Fourier Expansion)**：傅立叶分析工具用于将周期性信号分解为正弦和余弦函数的组合，这里用于计算和验证绕组损耗，提高了测量精度。 7. **误差分析**：通过实验验证，最大相对误差12.91%和最大绝对误差7.4802毫瓦表明，所提出的测量方法具有较高的精度。 这篇论文对于理解和优化电力电子设备中磁性元件的性能，特别是涉及到非正弦波激励条件下的损耗计算，提供了重要的理论依据和技术手段。