本發(fā)明涉及電磁學(xué)領(lǐng)域，具體是諧波電流激勵下降低感性電路阻抗值的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，一些裝置器件在拓寬電能應(yīng)用，提高用電效率的同時，也給電力系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染，在諧波激勵下電磁裝置的損耗、溫升、噪聲現(xiàn)象顯著增加，直接影響其安全運行。因此，精確地測量和模擬諧波激勵下鐵磁材料的磁性能，分析和計算諧波激勵條件下電磁裝置的磁場以及損耗分布，對電磁產(chǎn)品的設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及電網(wǎng)的安全運行具有重要的工程意義和應(yīng)用前景。
在進行諧波電流激勵下的雜散損耗實驗時，激勵線圈需要通入諧波電流，作為激勵源?，F(xiàn)階段實驗室中諧波電流需要由信號發(fā)生器與功率放大器組合而成的諧波電源提供，即信號發(fā)生器產(chǎn)生所需的諧波信號，經(jīng)功率放大器放大后為實驗設(shè)備提供諧波電源。由于功率放大器的電源容量是有限的，若要提高功率放大器的輸出能力，需要降低實驗電路的阻抗。正弦激勵下對實驗電路進行阻容匹配是容易實現(xiàn)的，由于電容與激勵線圈串聯(lián)，電流相同，電容電壓滯后電流90°，電感電壓超前電流90°，因此電容電壓與電感電壓正好反向，可以相互抵消，當(dāng)電容器的容抗與激勵線圈的感抗相等時，即實驗電路的阻抗值最低，這樣大大提高了功率放大器的輸出能力。在不同頻率下，需匹配的容抗值不同，因此找到一個在諧波電流激勵一定的情況下，使實驗電路中電壓最小的阻抗值，即在諧波激勵下實現(xiàn)阻容匹配較為復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供諧波電流激勵下降低感性電路阻抗值的方法。該方法在功率放大器電源容量一定的情況下，通過在感性電路上串聯(lián)諧振電容來降低電路阻抗值，提高功率放大器的輸出能力，同時提高電壓穩(wěn)定性。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供諧波電流激勵下降低感性電路阻抗值的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：
第一步，測量感性電路的電阻值r0與電感值l0：
連接感性電路，用rlc測量儀測量感性電路的電阻值r0與電感值l0；
第二步，設(shè)定諧波電流it：
設(shè)定諧波電流it，
式中，ik表示k次諧波電流的有效值，ω0表示k＝1時諧波電流的角頻率，θk表示k次諧波的初相位；
第三步，求感性電路兩端電壓：
在諧波電流激勵下，感性電路兩端的電壓為：
式中，ik表示k次諧波電流的有效值，ω0表示k＝1時諧波電流的角頻率；
第四步，求出諧振電容的電容值c：
在感性電路上串聯(lián)諧振電容后，電路兩端電壓變?yōu)椋?/p>
式中，c表示諧振電容的電容值；
將式(3)兩端平方，得到：
當(dāng)u2最小時，求出此時諧振電容的電容值c；
第五步，諧波電流激勵下降低感性電路阻抗值的方法：
將上述第四步得到相應(yīng)電容值c的諧振電容串入上述第一步的感性電路中，在功率放大器電源容量一定的情況下，得到使感性電路中電壓最小時的阻抗值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：
(1)采用諧波激勵下感性電路的阻容匹配方法，在功率放大器電源容量一定的情況下，可克服實驗室自身條件限制；
(2)提高功率放大器輸出能力，同時提高電壓穩(wěn)定性；
(3)相比之前，可更好地進行試驗研究，得到更多試驗數(shù)據(jù)，從而為試驗結(jié)論奠定堅實的基礎(chǔ)。
具體實施方式
下面給出本發(fā)明的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本發(fā)明，不限制本申請權(quán)利要求的保護范圍。
本發(fā)明提供了一種諧波電流激勵下降低感性電路阻抗值的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：
第一步，測量感性電路的電阻值r0與電感值l0：
連接感性電路，用rlc測量儀測量感性電路的電阻值r0與電感值l0；
第二步，設(shè)定諧波電流it：
為了計算雜散損耗，設(shè)定諧波電流it，
式中，ik表示k次諧波電流的有效值，ω0表示k＝1(基波電流)時的角頻率，θk表示k次諧波的初相位；
第三步，求感性電路兩端電壓：
在諧波電流激勵下，
式中，ik表示k次諧波電流的有效值，ω0表示k＝1(基波電流)時的角頻率，u1表示基波電壓的有效值，i1表示基波電流的有效值，u2表示二次諧波電壓的有效值，i2表示二次諧波電流的有效值，uk表示k次諧波電壓的有效值；
第四步，求出諧振電容的電容值c：
在感性電路上串聯(lián)諧振電容后，電路兩端電壓變?yōu)椋?/p>
式中，c表示諧振電容的電容值；
將式(3)兩端平方，得到：
當(dāng)u2最小時，求出此時諧振電容的電容值c；
第五步，諧波電流激勵下降低感性電路阻抗值的方法：
將上述第四步得到相應(yīng)電容值c的諧振電容串入上述第一步的感性電路中，在功率放大器電源容量一定的情況下，得到使感性電路中電壓最小時的阻抗值。
所述感性電路是由諧波電源和team(testingelectromagneticanalysismethods)problem21基準(zhǔn)族模型組成；所述諧波電源包括信號發(fā)生器與功率放大器；所述teamproblem21基準(zhǔn)族模型包括激勵線圈和磁屏蔽等負載。
本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。