(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910137149.7
(22)申请日 2019.02.25
(71)申请人 华北电力大学
地址 102206 北京市昌平区朱辛庄北农路2
号
(72)发明人 李琳 陈彬
(74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理
有限公司 11246
代理人 史双元
(51)Int.Cl.
G06F 17/11(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提出一种非正弦电流波形激励下方
过调整每层的填充率，推导出方形利兹线的归一
化厚度表达式；结合Dowell方程推导出第n次谐
波频率下方形利兹线的交流电阻系数表达式；采
用麦克劳林级数展开，可以得到低频条件时，方
形利兹线的Dowell公式的近似表达式；推导出非
正弦电流激励下方形利兹线导线损耗；推导出方
形利兹线单股最优直径表达式；利兹线除了需要
确定单股最优直径外，还需要计算出利兹线的股
数。利兹线的载流能力与单股直径和股数有关。
本发明方法能应用于多匝方形利兹线的绕组损
耗的确定，以及方形利兹线最优导线直径的确
定，可以降低计算量和计算时间，方便快捷，有利
于工程应用。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 109992739 A 2019.07.09
C N 109992739
A
1.一种非正弦电流波形激励下方形利兹线最优单股直径和股数计算方法，其特征在于：
步骤1：结合方形利兹线每层的填充率，推导出方形利兹线的归一化厚度表达式Δstr ；步骤2：结合Dowell方程推导出第n次谐波频率下方形利兹线的交流电阻系数表达式F Rn ；
步骤3：采用麦克劳林级数展开，可以得到低频条件d str /δw ≤2时方形利兹线的交流电阻系数的近似表达式，其中d str 为方形利兹线单股直径；δw 为集肤深度；
步骤4：推导出非正弦电流激励下方形利兹线导线损耗P w ；
步骤5：对d str /δw 求导，
得到方形利兹线单股最优直径表达式d str -opt ；步骤6：计算利兹线的股数k。
2.根据权利要求1所述的一种非正弦电流波形激励下方形利兹线最优单股直径和股数计算方法，其特征在于：
所述步骤1中方形利兹线的归一化厚度表达式为：式中，f s 为基波频率；μ0为真空磁导率；
σ为导体电导率；p为节距；d r 为实心圆导线直径；k为利兹线股数。
3.根据权利要求2所述的一种非正弦电流波形激励下方形利兹线最优单股直径和股数计算方法，其特征在于：所述步骤2中结合Dowell方程推导出的第n次谐波频率下方形利兹
线的交流电阻系数表达式为：
式中，m为绕组层数。
4.根据权利要求3所述的一种非正弦电流波形激励下方形利兹线最优单股直径和股数计算方法，其特征在于：
所述步骤3中方形利兹线的交流电阻系数的近似表达式为：
式中η为填充率，η＝d str /p。
5.根据权利要求4所述的一种非正弦电流波形激励下方形利兹线最优单股直径和股数计算方法，其特征在于：所述步骤4中推导出的非正弦电流激励下方形利兹线的导线损耗为：
权 利 要 求 书1/2页2CN 109992739 A
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