在前一篇推導(dǎo)的Ap法中是假設(shè)初級線圈和次級線圈各占0.5窗口面積,隱含的另一個(gè)條件是占空比D≈0.5,當(dāng)占空比D偏離0.5時(shí)所設(shè)置的電流密度Jm實(shí)際為初、次級的平均值。因?yàn)槎鄶?shù)情況變壓器占空是按0.5左右來設(shè)計(jì)的所以偏差不大,下面將推導(dǎo)包含占空比D的更精確的Ap算法。
首先假設(shè)一個(gè)變量a表示初級繞組所占的比例其取值范圍為0~1,分別列出初級繞組和次級繞組損耗方程。
公式(1)
公式(2)
默認(rèn)初、次級繞組的電流密度一致得出下面約束關(guān)系:
公式(3)
公式(3)整理后可得出a與D的關(guān)系如下:
公式(4)
將公式(4)代入公式(1)和(2)整理得
公式(5)
公式(6)
再結(jié)合公式(6)推導(dǎo)出帶占空比D的Ap算法
修正后的Ap算法與原Ap算法對比如下:
圖1 兩種算法對比
因?yàn)樵O(shè)定整個(gè)窗口內(nèi)的電流密度都一樣,當(dāng)占空比偏離0.5時(shí)初級、次級的繞組損耗會(huì)變的不相等見下圖:
圖2 初級、次級繞組損耗比
如果設(shè)置初、次級繞組的損耗一致這一約束條件則電流密度會(huì)不同,需要滿足a=Don及a*Jmp^2=(1-a)*Jms^2這兩個(gè)條件。重新代入公式(1)及公式(2)按上述步驟推導(dǎo)得等繞組損耗Ap算法如下:
初、次級電流密度之比與占空比的關(guān)系如下:
圖3 電流密度與占空比