专利名称：变压器铁心截面优化设计方法
技术领域：
本发明涉及一种变压器铁心截面优化设计方法。
背景技术：
大容量变压器铁心设计中一般要求在一个给定的铁心边界下其截面积能够尽可能的大。通常给定一些数据参数，例如直径、叠片总级数、油道位置、最小片宽。现在的铁心设计人们是凭经验进行设计，以求达到最佳，如何才能使铁心的截面积达到最佳理想设计，减少边角废料，设计人员都在思考这个问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器铁心截面优化设计方法，根据提供的数据参数，设定有关程序，用电脑来完成变压器铁心截面优化设计方法。
本发明是这样来实现的，其特征是设计方法步骤如下(1)首先输入各种参数如直径、总叠片级数、油道总数、油道位置、最小片宽；(2)依照铁心外形(一般来说即铁心直径，也可以包含工艺参数等条件)并按照一定的要求(例如片宽需按偶数取整)，计算出各种可供选择的片宽类型及其相对应的厚度；(3)调用优化函数优化函数Cal(k、m、B0)是一个编制的自定义函数，它带有一些参数，例如叠片级数k，最大允许宽度B0、内含油道数m等，这个优化函数的功能是根据这些给定的参数k、B0、m等，优化出一组片性排列组合，这种组合所围成的几何面积是最大的，而且这些片形一共有k级，其组合后的外轮廓全部位于铁心边界内。其最大片宽小于最大允许宽度B0，最小片宽等于给定的最小宽度Bmin，同时组合内的油道也满足要求m。这个优化函数在优化完成后返回一个值。这个值等于这个最大的几何面积；(4)给定一个参数组，包括直径、总叠片级数、油道总数等；(5)将最佳片形组合的片宽及对应的厚度数据显示出来。
本发明的优点是通过调用优化函数进行优化，使优化值等于变压器铁心的最大的几何面积，通过电脑辅助工具计算，可大大减化人工劳动程度，大大提高变压器铁心截面的设计速度。
图1为本发明的总流程图；
图2为本发明优化函数进行优化的工作流程图；具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的步骤如下(1)首先输入各种参数，如直径、总叠片级数、油道总数、油道位置、最小片宽Bmin(步骤1)；(2)依照铁心外形(一般来说即铁心直径，也可以包含工艺参数等条件)并按照一定的要求(例如片宽需按偶数取整)，计算出各种可供选择的片宽类型及其相对应的厚度(步骤2)；(3)调用优化函数优化函数Cal(k、B0、m)是一个编制的自定义函数。它带有一些参数。例如叠片级数k，最大允许宽度B0、内含油道数m等；这个优化函数的功能是根据这些给定的参数k、B0、m等，优化出一组片性排列组合，这种组合所围成的几何面积是最大的，而且这些片形一共有k级，其组合后的外轮廓全部位于铁心边界内。其最大片宽小雨最大允许宽度B0，最小片宽等于给定的最小宽度Bmin，同时组合内的油道也满足要求m，这个优化函数在优化完成后返回一个值，这个值等于这个最大的几何面积(步骤3)；(4)给定一个参数组。包括直径、总叠片级数、油道总数等(步骤4)；(5)将最佳片形组合的片宽及对应的厚度数据显示出来(步骤5)；(6)需要优化的级数k等于1则说明，该优化中只有一级片宽。显然它只能是最小片宽Bmin(步骤6)；(7)对于只有一级的优化问题很显然它这个唯一的一级只能是最小级片宽，因此优化函数Cal值等于最小级的有效几何面积(即减去级内油道的后的面积)(步骤7)；(8)对于一个最大宽度B0、级数k、油道数m的优化问题，如果在优化的过程中已经进行过优化得到了一个最佳组合，则这组最佳组合会自动的保留下来，存储在内存中。这样优化函数在递归调用时如果遇到相同参数(B0、k、m)的优化时直接从内存中读取就可以了(步骤8)；(9)对于参数为B0、k、m的优化问题在已经有了最佳解，因此直接从内存中读取就可以了(步骤9)；(10)第k级片宽有很多种可供选择的片宽形式。他的大小在B0-Bmin间都是可以的。他的数据在主程序中的(2)已经算出，只需要选出合适的来就可以了(步骤10)；(11)在(10)所确定的范围内依次选一个数据作为B0，来进行以下的计算(步骤11)；(12)根据第k级的厚度以及各油道的位置就可以确定第k级中是否含有油道(步骤12)；(13)找到第k级中的油道，油道的位置可能需要根据第k级的级厚做一些相应的调整，因此该级中的油道的位置也需要保存下来(步骤13)；(14)如果第k级中已经有t个油道，则第1-第k-1级中还剩有的油道数为mt(步骤14)；(15)第k级的有效几何面积等于该级片宽乘厚度再减去该级中所含油的油道的面积。即有效几何面积＝几何面积-油道面积(步骤15)；(16)用优化函数来优化第1-第k-1级的最优片宽组合，并返回这个最佳组合的有效几何面积。此时，优化函数中的各个参数分别为B0＝第k级片宽、级数为k-1级、油道数为mt(步骤16)；(17)第1-第k级的总有效几何面积等于(15)中第k级有效几何面积加上(16)中的第1-第k-1级的最佳有效几何面积(步骤17)；(18)(17)中的总面积如果比前面计算所得到的最大组合的面积还要大，则进行(19)，即将其组合保存下来，否则返回(11)重新选择下一个第k级的可选的片宽数据作为B0重新进行计算(步骤18)；(19)将第1-第k级的组合中的片宽、厚度以及总有效几何面积数据保存到内存中(步骤19)；(20)返回已有的第1-第k级的最好组合的有效几何面积值(步骤20)。
权利要求
1.一种变压器铁心截面优化设计方法，其特征是方法步骤如下(1)首先输入各种参数；(2)依照铁心外形计算出各种可供选择的片宽类型及其相对应的厚度；(3)调用优化函数优化函数Cal(B0、k、m)是一个编制的自定义函数，它带有一些参数，叠片级数k，最大允许宽度B0、内含油道数m，这个优化函数的功能是根据这些给定的参数k、B0、m等，优化出一组片性排列组合，这种组合所围成的几何面积是最大的，而且这些片形一共有k级，其组合后的外轮廓全部位于铁心边界内，其最大片宽小于最大允许宽度B0，最小片宽等于给定的最小宽度，同时组合内的油道也满足要求m，这个优化函数在优化完成后返回一个值，这个值等于这个最大的几何面积；(4)给定一个参数组；(5)将最佳片形组合的片宽及对应的厚度数据显示出来。
全文摘要
一种变压器铁心截面优化设计方法，其方法步骤如下(1)首先输入各种参数；(2)依照铁心外形并按照一定的要求计算出各种可供选择的片宽类型及其相对应的厚度；(3)调用优化函数优化函数在优化完成后返回一个值，这个值等于这个最大的几何面积；(4)给定一个参数组；(5)将最佳片形组合的片宽及对应的厚度数据显示出来。本发明的优点是通过调用优化函数进行优化，使优化值等于变压器铁心的最大的几何面积，通过电脑辅助工具计算，可大大减化人工劳动程度，大大提高变压器铁心截面的设计速度。
文档编号H01F41/02GK101013624SQ20061012550
公开日2007年8月8日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者黄强 申请人:江西变压器科技股份有限公司