10KW单相10000W交流稳压器线圈端部电场计算中的误差问题
来源：http://www.wenyaq.com/ 作者：稳压器厂家 日期：2019/07/16 17:07
在以前的资料中，均是光假定用多介质平行平板电场中的等效油隙公式，将交流稳压器线圈端部电场变为纯油的单一介质的电场。由于端部电场相当不均匀，按计算结果，实际电场中可能出现的最大电场强度为平均场强的4~5倍(个别场合下还要高些)，而最小电场强度则可能还不到平均场强的一半。此外,实际上纸板的布置不可能使其表面处处位于等位面上，故予计算单相10KVA交流稳压器端部电场用这种等效油隙办法折算后，多少会带来一定的误差。
然而，由于纸(或纸板)层的累计厚度，一般约占整个交流稳压器端部绝缘间隙的10~15%以下，因此这种误差会受到一定的限制，从而有可能在实用许可范围之内。不过，这种误差究竟有多大，最好应通过模拟测试及计算分析表明。
但是用最近20年来出现的有限单元法，可以不必先要将端部电场化为纯油的单一介质电场，而直接按其本来的组合介质状态进行计算。这种方法由于近来大容量高速计算机的问世，使其有着广泛的发展前途。在许多复杂的工程力学计算中已证明是很有成效的，对于复杂的电磁场领域中的计算，也将是如此。
从以前的工具书来看，作者是倾向于用保角变换法，而不主要采用有限差分法计算端部电场的。理由是差分法的边界条件值不好准确决定，引起误差较大，其实并不这样，因为:
(1)在有限差分法中，只要不受计算机容量的限制,可以直接在10KW交流稳压器铁心窗口(如有旁柱,则指有旁柱的铁心窗口)内,就整个区域进行第一步的计算，故边界条件是现成的，由稳压器结构布置而定出的，不必另外再人为地找什么边界值条件(如电解槽樸型测出AB段的电位分布值作边界条件。其可能是因受计算机容量的限制，不得不缩小计算范围，才如此地求边界值)。然后，再以第一步计算值为依据，对所关心的某一小区城作更细的网格进行第二步，甚至第三步的更详细的计算。
(2)边界问题的影响，在保角变换法中可能更大，因为它事先对原实际电极布置作了系列简化(不然无法用保角变换法)，故不可避免地引起某种程度的误差。
这二种计算方法的结果差别较大，以至在静电板曲面处的场强差别可达30%，可能是如下几个原因:
a.计算的边界条件不一，不存在充分的对比基础。保角变换法是按简化了的电极布置进行计算的，而有限差分法的边界状态多少比较接近于10KVA交流稳压器线圈的实际布置的。
b.在电场强度计算的这个环节中，显然用保角变换法会带来较小的计算误差，这是因为它本身就有准确的解析表达式。在采用有限差分法时，稳压器电场强度的计算是由一系列已求出的网格结点电位值，按照电场强度的定义和其基本特性来进行的，公式虽很简单，但计算技术的处理比较不易，值得专门研究。如处理不当，会引起较大的误差。
c.在有限差分法中，在等距网格中，由于它们彼此相等，故对10KW交流稳压器的计算不起影响。但在最关心的且最需要进行计算的静电板曲面处,则由于存在着不等距网格的现象,因此必然会使计算发生错误。
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