[发明专利]一种带半开式隔音装置的空心电抗器及其降噪散热优化方法

权利要求书

1.一种带半开式带隔音装置的空心电抗器，包括电抗器本体(1)，其特征在于：电抗器本体(1)外设有隔音装置(2)，所述隔音装置(2)顶端和底端均设有开口(3)，用于流体通流；电抗器本体(1)顶端安装有消声器(4)。

2.根据权利要求1所述一种带半开式带隔音装置的空心电抗器，其特征在于：所述电抗器本体(1)上下端均连接星型架(6)，相邻两相之间设有支撑柱(7)。

3.一种带半开式带隔音装置的空心电抗器降噪散热优化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：获得空心电抗器的初始设计参数，计算得到电抗器的电感矩阵，结合流过电抗器的额定电流，获得各包封线圈(8)的电流；

步骤二：构建空心电抗器电路-磁场-结构场-声场仿真模型，通过材料属性、网格剖分和边界条件设置，计算并获得电抗器的磁通密度、振动位移和声场分布特点，获得加装/未加装隔音装置(2)下的电抗器的测点总声压级；

步骤三：根据步骤二得到的电抗器磁通密度分布，结合电抗器包封线圈(8)的电流和基本结构，计算得到包封线圈(8)和星型架(6)损耗；

步骤四：构建电抗器的电路-磁场-流场-温度场仿真模型，通过热源加载、材料参数热导率和导热系数，以及网格剖分、边界条件设置，计算得到加装/未加装隔音装置(2)下的电抗器包封线圈(8)温度和周围流体流速分布特点；

步骤五：选取影响隔音装置(2)结构的各项参数，采用最优拉丁方试验方法，以加装隔音装置(2)下的电抗器测点声压级和最高温度作为优化目标进行试验设计，记录加装隔音装置(2)下的电抗器测点声压级和最高温度；基于灵敏度分析技术计算隔音装置(2)各参数对电抗器测点声压级和最高温度的影响规律；

步骤六：通过步骤五的最优拉丁方试验仿真数据建立Kriging近似模型；采用SPSS主层次分析法计算获得电抗器噪音和最高温度的权重系数；通过MATLAB软件利用NSGA-Ⅱ算法获得在约束条件内隔音装置(2)最佳结构参数，从而可以获得加装隔音装置(2)下电抗器达到抑噪和散热的均衡解。

4.根据权利要求3所述空心电抗器降噪散热优化方法，其特征在于：所述步骤一中，计算得到电抗器的电感矩阵，电感矩阵其具体表达式和获得各包封线圈(8)的电流为：

电抗器满足的支路电压方程为：

式中：为各包封线圈的的额定电压，为各包封线圈电流，为各包封线圈的电感；

通过电抗器结构和参数，计算电感矩阵M后，能够求得得电抗器各包封电流大小，并施加到模型中。