基于Ansoft的高鐵牽引電機用新型電壓互感器研究

孟祥鵬，孫富華

基于Ansoft的高鐵牽引電機用新型電壓互感器研究

孟祥鵬，孫富華

給出了一種針對高速動車組牽引電機電壓測量的新型電壓互感器設計方案，通過搭建基于Ansoft的模型及典型工況下的仿真分析，表明該方案設計合理，可為同類產品的設計與批量生產提供參考。

電壓互感器；Ansoft軟件；有限元方法

0 引言

近年來，選擇高速動車組出行的人越來越多，為了適應經濟和社會的快速發展，我國的鐵路交通運輸行業發展較快[1]，高速動車組也隨之快速發展。為確保高速動車組安全、平穩、快速運行，高速動車組上的各類部件也必須保持可靠的工作狀態。其中，安裝在牽引電機側的電壓互感器對列車的安全運行起著至關重要的作用[2]，它能夠實時測量電機的電壓和頻率，并將其及時傳送至合并單元模塊，經數據處理模塊計算后，將計算結果傳輸到列車駕駛室內的顯示模塊進行顯示。

動車組運行速度越來越高，牽引電機的功率和電壓也越來越高，為與之相適應，本文對高速動車組牽引電機電壓測量的新型電壓互感器的設計方案進行研究。

1 基于Ansoft的電壓互感器有限元模型

有限元法是一種以部分代替整體的計算方法，可以將待求微分方程離散化，然后編寫計算機代碼，依靠計算機幫助求解[3]。

本文采用通用有限元軟件Ansoft，在保證模型完整性基礎上，建立適當簡化的三維三相新型電壓互感器模型，并采用有限元法進行三維磁場分析并計算參數。……