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硅钢片耐压理论分析
作者：威博特铁芯 发布时间：2019-03-30 15:01:27 浏览次数：1、准静态场
根据激励源频率的不同，时变电磁场可分为高频电磁场和低频电磁场，对于低频电磁场，由于电磁场量随时间t变化缓慢，在工程计算中通常忽略二次源的影响忽略∂B/∂t或者∂D/∂t，从而将时变电磁场简化为电准静态场或者磁准静态场。变压器和电抗器铁芯中的涡流问题即属于典型的磁准静态场，忽略了位移电流的影响，而仅考虑传导电流，此时磁场和电场分别满足如下方程
式中：H为磁场强度，Jc为传导电流，B为磁感应强度，E为电场强度，D为电位移矢量，ρ为电荷体密度。涡流问题可通过求解上述矢量方程得到解决，为简化计算也可以引入位函数进行求解。
2、耐压公式推导
高频下硅钢片中的涡流电流会出现严重的肌肤效应，大部分涡流电流沿着硅钢片的外表层流动，如图3a 所示。为便于分析，忽略电磁波的投入深度，即认为电流仅沿着硅钢片表面流动，从而将涡流体电流Je等效为线电流ie，见图3b，两叠片之间的电场如图3c所示。
假设单片硅钢片的涡流电动势为u1，等效涡流电阻为Re，则涡流等效电路分析模型如图4a所示，该电路模型可进一步等效简化，如图4b所示，此时绝缘两侧承受的电压应力严酷。
2、耐压公式推导
高频下硅钢片中的涡流电流会出现严重的肌肤效应，大部分涡流电流沿着硅钢片的外表层流动，如图3a 所示。为便于分析，忽略电磁波的投入深度，即认为电流仅沿着硅钢片表面流动，从而将涡流体电流Je等效为线电流ie，见图3b，两叠片之间的电场如图3c所示。
假设单片硅钢片的涡流电动势为u1，等效涡流电阻为Re，则涡流等效电路分析模型如图4a所示，该电路模型可进一步等效简化，如图4b所示，此时绝缘两侧承受的电压应力严酷。
对于单片硅钢片，其截面上的感应电势可按下式计算
式（3）中，S为单片硅钢片的导磁截面积，Bn为磁通密度在S截面上的法向分量。
设饱和电抗器线圈的励磁端电压为u2，根据电磁感应定律，u2应等于所有硅钢片产生的感应电势之和，即：
设饱和电抗器线圈的励磁端电压为u2，根据电磁感应定律，u2应等于所有硅钢片产生的感应电势之和，即：
上式中，n为铁芯对数，N2为线圈匝数，N1为硅钢叠片数。联立（3）和（4）可知，单片硅钢片内感应电势u1与线圈端电压u2的关系为
