Magnetic devices are an important part of the power electronics converter. The realization of the magnetic elements must be connected to the converter design. Projects of the power electronics devices include models and converter design, models and magnetic elements design. The described design of magnetic parts for power electronics converters is the topic of this article. In this paper, the basic theory is reviewed, including magnetic circuits equations and inductor modelling. Power losses in winding conductors are also important. This can lead to copper losses significantly in excess of the value predicted by the dc winding resistance. The "skin effect" and the "proximity effect" are most pronounced in high-current conductors of multilayer windings, particularly in high-frequency converters. This article explains and provides practical methods to compute these losses. The aim of this paper is calculation of magnetic devices, their losses, and the design of magnetic devices for power electronics converters.
PL
Urządzenia magnetyczne są ważnym elementem każdego przekształtnika energoelektronicznego. Zawsze realizacja elementów magnetycznych musi być związana z projektem przekształtnika. Projekty urządzeń energoelektronicznych obejmują modele i projekty przekształtników, a także modele i projekty elementów magnetycznych. Opisane projektowanie elementów magnetycznych dla przekształtników energoelektronicznych jest tematem tego artykułu. W niniejszym artykule dokonano przeglądu podstawowej teorii, w tym równania obwodów magnetycznych i modelowania induktora. Istotne są również straty mocy w przewodach uzwojenia. Może to prowadzić do strat w miedzi znacznie przekraczających wartość przewidywaną przez rezystancję uzwojenia prądu stałego. "Efekt naskórkowości" jest najbardziej wyraźny w wysokoprądowych przewodach uzwojeń wielowarstwowych, szczególnie w przetwornicach wysokiej częstotliwości. Niniejszy artykuł wyjaśnia i podaje praktyczne metody obliczania tych strat. Celem artykułu są obliczenia urządzeń magnetycznych, ich strat oraz projektowanie urządzeń magnetycznych dla przekształtników energoelektronicznych.
In this paper a general method for the determination of the series inductance of polygonal tapered inductor s is presented. The value obtained can be integrated into any integrated inductor lumped element model, thus granting the overall characterization of the device and the evaluation of performance parameters such as the quality factor or the resonance frequency. In this work, the inductor is divided into several segments and the corresponding self and mutual inductances are calculated. In the end, results obtained for several working examples are compared against electromagnetic (EM) simulations are performed in order to check the validity of the model for square, hexagonal, octagonal and tapered inductors. The proposed method depends exclusively on the geometric characteristics of the inductor as well as the technological parameters. This allows its straight forward application to any inductor shape or technology.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W zagadnieniu projektowania wzbudników problem właściwego doboru parametrów geometrycznych, czy też parametrów zasilania wymaga zazwyczaj wykonania wielu prób obliczeniowych. Dobór parametrów uznanych przez projektanta za właściwe jest zazwyczaj dość subiektywny, związany z posiadaną wiedzą i doświadczeniem. W przedstawionej pracy przeprowadzono próbę wykorzystania zarówno deterministycznych, jak i stochastycznych technik optymalizacyjnych do doboru okładu prądowego wzbudnika do indukcyjnego nagrzewania płyt okrągłych. Wykorzystanie przy projektowaniu technik optymalizacyjnych może w wyraźny sposób zmniejszyć subiektywność dokonywanych wyborów.
EN
In an inductor design problem, the appropriate selection of inductor construction parameters as well as power supply parameters requires a lot of computer calculation supported usually by designer knowledge. The deterministic and genetic algorithm methods for computer optimisation of inductor construction for induction heating of metal disk has been presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.