電力電子的電感器與變壓器 Inductors and Transformers for Power Electronics
Vencislav Cekov Valchev, Alex Van den Bossche 譯 袁登科
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2024-11-08
- 定價: $900
- 售價: 8.5 折 $765
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 332
- 裝訂: 平裝
- ISBN: 7111747577
- ISBN-13: 9787111747574
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電力電子 Power-electronics
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商品描述
書主要介紹了電力電子變換器的主要部件——電感器和變壓器等磁性元件, 涉及磁心和繞組、渦流損耗、絕緣、散熱設計、寄生電容和測量技術等。書中採用經典的設計方法,並使用有限元法等數值工具進行修正,以提高設計精度。
本書提出了一種包含渦流損耗的電感器和變壓器的快速設計方法和一種計算渦流損耗的寬頻帶方法,用來計算導體與繞組中的渦流損耗;分別舉例闡釋了電感器與變壓器的具體設計;分析了磁性元件的最優銅損耗與鐵心損耗的比例。
本書主要讀者為電力電子領域磁性元件的設計者和使用者,也可作為電力電子書籍的補充讀物。
目錄大綱
譯者序
原書前言
關於作者
本書符號命名方法
第1章 磁論基礎
1.1 磁理論中的基本定律
1.1.1 安培定律和磁動勢
1.1.2 法拉第定律與電動勢
1.1.3 楞次定律和高斯定律在磁路中的應用
1.2 磁性材料
1.2.1 鐵磁性材料
1.2.2 磁化過程
1.2.3 磁滯迴線
1.2.4 磁導率
1.3 磁路
1.3.1 磁路基本定律
1.3.2 電感
1.3.3 變壓器模型
1.3.4 磁場和電場的類比
參考文獻
第2章 包含渦流損耗的快速設計方法
2.1 快速設計方法
2.1.1 磁不飽和散熱受限的設計
2.1.2 磁飽和散熱受限的設計
2.1.3 訊號品質有限的設計
2.2 舉例
2.2.1 磁不飽和散熱受限的設計實例
2.2.2 磁飽和散熱受限的設計實例
2.3 結論
附錄
2.A.1磁不飽和散熱受限設計下的鐵氧體磁心比例法則
2.A.2寬頻下的渦流損耗
2.A.3Mathcad範例文件
參考文獻
第3章 軟磁材料
3.1 磁心材料
3.1.1 鐵基軟磁性材料
3.1.2 鐵氧體
3.2 電力電子產品中磁心材料的比較與應用
3.3 軟磁材料的損耗
3.3.1 疊層鋼磁心損耗的簡化方法
3.3.2 磁滯損耗
3.3.3 渦流損耗
3.3.4 剩餘(殘餘,其他)損耗
3.4 非正弦電壓波形下的鐵氧體磁心損耗
3.4.1 驗證斯坦梅茲方程
3.4.2 非正弦電壓波形下鐵氧體磁心損耗的斯坦梅茲方程式自然擴展
3.5 包含磁滯效應的磁片的寬頻率模型
3.5.1 具有恆定損耗角的阻抗
3.5.2 具有恆定損耗角材料的傳輸線法
3.5.3 寬頻率複數磁導率函數
3.5.4 有功、無功和視在功率
3.5.5 飽和度的影響
3.5.6 典型材料的寬頻率模型曲線
附錄3.A 磁性薄片的功率和阻抗
參考文獻
第4章 線圈繞組與電氣絕緣
4.1 填充係數
4.1.1 圓形導線
4.1.2 箔式繞組
4.1.3 矩形截面導線
4.1.4 利茲線
4.2 導線長度
4.2.1 圓形線圈架
4.2.2 矩形線圈架
4.3 擊穿的物理知識
4.3.1 空氣擊穿電壓
4.3.2 固體絕緣材料的擊穿電壓
4.3.3 電暈放電
4.4 絕緣要求和標準
4.4.1 基礎的、補充的和加強的絕緣
4.4.2 標準絕緣距離
4.4.3 電氣強度測試
4.4.4 漏電流
4.5 散熱要求和標準
4.5.1 絕緣材料和系統的熱評估
4.5.2 感性(磁性)模組的要求和標準
4.5.3 導線的標準
4.6 磁性元件製造表
參考文獻
第5章 導體中的渦流
5.1 引言
5.2 基本近似
5.2.1 低頻近似
5.2.2 高頻近似
5.2.3 損耗的疊加
5.2.4 寬頻近似
5.3 矩形導體中的渦流損耗
5.3.1 橫向磁場中矩形載流導體的渦流損耗精確解
5.3.2 矩形導體損耗的低頻近似
5.3.3 矩形導體損耗的高頻近似
5.3.4 間隔矩形導體的損耗
5.4 圓形導體的圓正交法
5.4.1 等效矩形原理
5.4.2 改寫後的方程
5.4.3 低頻近似
5.4.4 改良的圓正交法
5.4.5 圓正交法的討論
5.5 圓形載流導體損耗的二維計算方法
5.5.1 精確解
5.5.2 低頻和高頻近似
5.5.3 寬頻近似
5.6 均勻橫向交流磁場中圓形導體的損耗
5.6.1 精確解
5.6.2 低頻近似
5.6.3 高頻近似
5.6.4 寬頻近似
5.6.5 討論
5.7 圓形導體的低頻二維近似方法
5.7.1 圓形導體的直接積分法
5.7.2 三磁場近似
5.7.3 在磁性視窗中使用鏡像的方法
5.7.4 第一個無窮項求和的消除
5.8 計算繞組渦流損耗的寬頻方法
5.8.1 利用偶極分析其他導線的高頻效應
5.8.2 採用有限元素調節的寬頻方法
5.8.3 高頻率、高填充因子的影響
5.8.4 寬頻方法的總結
5.8.5 解析方法的比較
5.9 箔式繞組損耗
5.9.1 平行於箔片的均勻磁場
5.9.2 氣隙引起的損耗
5.9.3 箔導體的邊緣電流
5.9.4 箔式繞組的結論
5.10 平面繞組的損耗
附錄5.A.1 矩形導體渦流的一維模型
附錄5.A.2 圓導線中渦流損耗的低頻二維模型
附錄5.A.3 電感器的磁場因子
參考文獻
第6章 熱方面
6.1 快速熱設計方法(0級熱設計)
6.1.1 鐵氧體的比耗散功率p
6.1.20 級熱設計的結論
6.2 單一熱阻設計方法(1級熱設計)
6.3 經典傳熱機制
6.3.1 傳導傳熱
6.3.2 對流傳熱
6.3.3 輻射傳熱
6.4 使用熱阻網路的熱設計(2級熱設計)
6.4.1 熱阻
6.4.2 確定溫升
6.5 磁性元件傳熱理論的貢獻
6.5.1 實務經驗
6.5.2 自然對流係數hc的精確表達
6.5.3 強制對流
6.5.4 熱阻網絡的關係
6.6 瞬態傳熱
6.6.1 磁性元件的熱電容
6.6.2 瞬態加熱
6.6.3 絕熱負載條件
6.7 總結
附