箔式绕组变压器优化设计

提出了箔式绕组变压器的一种优化设计方法.该方法考虑到箔式绕组电流引线的存在,为了满足铁心与引线之间的绝缘距离,铁心截面在优化设计时采用了不对称结构,与对称铁心截面结构相比,可以很大程度地提高铁心截面积.将一种改进遗传算法应用到铁心截面和整台变压器的优化设计中,基于优化后的不对称铁心截面对两台箔式绕组变压器进行了优化设计,在满足要求的情况下,成本分别降低8.63%和6.82%.     

变压器铁心电磁振动仿真及影响因素研究

为了研究变压器铁心的电磁振动的多场耦合问题,使用应变能原理修正铁心磁-结构耦合关系对变压器铁心的本体振动进行仿真研究.将硅钢片磁化特性曲线导入到仿真模型中,计算得到线圈中的电流密度以及铁心闭合回路中的磁感应强度分布,实现电场与磁场的耦合.利用应变能原理对磁致伸缩力进行等效,并以等效磁致伸缩力为耦合变量对铁心进行结构瞬态...     

300MW双水内冷汽轮发电机定子铁心内空气流动特性研究

针对某电厂300MW双水内冷汽轮发电机实际运行中出现的汽、励两端铁心温度不均衡,且端部几档铁心存在过热的问题,采用二维数值模拟的方式,研究其铁心及端部铁心内的空气流动特性.结果表明,过热铁心档相邻的冷却通道流量较小可能是上述问题的主要原因.提出增加挡风板高度的措施,使端部铁心过热问题得到有效解决,电厂随后实际运行数据验证了该措施的可靠性,为双水内冷系列汽轮发电机的增容改造及优化设计提供一定的参考依据.     

油浸式电力变压器绕组与铁心振动特性研究

利用变压器振动测试系统,对在变压器油箱表面测得的铁心及绕组的振动信号进行研究.在理论研究影响铁心及绕组振动各因素的基础上,实验验证了在空载状态下油箱表面测得的,铁心振动信号的基频幅值与施加电压的平方以及绕组振动信号的基频幅值与流过绕组的负载电流平方都呈较好的线性关系.指出了铁心振动信号中含有高次谐波含量,且与施加电压的平方不存在线性关系,而绕组振动信号主要集中在100Hz处.提出了电网电压波动较大时必须考虑空载电压大小对铁心振动的影响,评价绕组的振动水平时必须考虑负载电流的大小.研究内容对于振动信号分析法的推广应用具有重要意义.     

新型换流变压器铁心谐波磁通 抑制与损耗计算

为研究新型换流变压器铁心谐波磁通抑制与损耗,以原理样机实测电流为激励,建立有限元二维仿真模型.基于场路耦合方法,对新型换流变压器是否投入感应滤波调谐装置的多种情况进行仿真.结果表明:新型换流变压器在投入感应滤波调谐装置时,能有效抑制铁心谐波磁通,降低铁心损耗,具有良好的节能效果.     

基于PWM斩波交流接触器闭环控制器的研究

为提高接触器可靠性和使用寿命,系统通过在接触器上安装动铁心位移传感器,实现接触器在闭合过程中实时跟踪动铁心运行信息的闭环控制.在动静触头开距内,接触器线圈电流采用电流滞环斩波PWM控制技术,配合位移传感器跟踪动铁心的运行信息,通过实时改变接触器的线圈电流来控制接触器动触头的闭合速度,实现接触器闭合软着陆,减少动静触头的闭合弹跳.     

基于振动特征的变压器的故障诊断

变压器振动的主要来源是铁心和线圈振动,铁心与绕组故障引发变压器振动信号变化,故障类型不同信号变化不同.基于自主设计的变压器振动信号采集系统,采集不同故障状态下的变压器振动信号.由于变压器振动信号噪声较多,首先采用基于遗传优化的匹配追踪算法对信号稀疏表示去除噪声,然后对降噪后的不同故障类型信号进行分析处理,最后确定故障诊断方法.研究表明:箱体振动的基频反映铁心的故障,高频分量所占比例反映绕组的故障.一旦出现铁心故障,基频分量会发生明显的改变,运用快速傅里叶变换计算主频幅值的能量即可诊断出铁心故障;绕组发生故障后,会产生大量的高频分量,运用小波-高低频能量算法求取高低频包络谱,对比低频分量与总能量的比值,即可确定故障为绕组垫块脱落故障.     

基于垫块阻尼力的单相串联铁心电抗器减振

单相串联铁心电抗器在生产和使用中需要重点考虑其减振降噪的问题.目前对于电抗器减振方法主要为被动减振,为从根源减小电抗器振动噪声,通过在单相串联铁心电抗器垫块中加入导电环,利用其在变化的磁场中产生阻尼力来与电抗器铁心上的原有应力相互抵消的原理来减少电抗器的振动.首先,建立单相串联铁心电抗器磁-机械耦合数值模型,并基于有限元法对电抗器进行磁场和机械场的分析与计算.对比在垫块中加入导电环前后电抗器的振动变化情况,结果表明:加入导电环后电抗器的振动加速度降低了12.95％.最后,搭建电抗器的振动实验平台,通过对比实验数据验证了此方法的可行性,对将来设计低振动噪声的电抗器具有指导意义.     

变压器空载附加损耗系数的估算与铁心接缝方式的合理选用

本文从变压器的铁心结构和工艺方面分析了空载损耗的变化规律,导出了空载附加损耗系数的估算公式.文中还对铁心各种接缝方式进行了分析比较,指出:采用6/8斜接较为适宜.     

树脂绝缘干式铁芯电抗器与干式空心电抗器对比研究

1 损耗铁心电抗器比窄心电抗器在低损耗方面有较大的优势.例如常规产品铁心串联电抗器的损耗只是同容量空心串联电抗器的损耗的1/3左右.现列举一些串联电抗器的典型容量产品国家规定损耗值的对比.假设每度电费0.35元,电抗器一年工作300 d.每天工作12 h,对比结果见表1.     

叠片型全斜接缝Y型铁轭三相立体变压器

变压器发明的核心问题是铁心。从第一台变压器到现在一百多年来,围绕变压器铁心的发明有各种各样铁心结构。提出了一种新型铁心结构——叠片型全斜接缝Y型铁轭三相立体变压器,阐述了这种三相立体变压器的结构特点,电磁设计和技术性能等问题。     

考虑叠片效应的变压器铁心多场仿真模型研究

为了提高电力变压器铁心噪声预估的准确性,通过修正铁心的动力学参数,利用能量法分配等效磁致伸缩力载荷,建立电磁-结构-声场耦合的仿真计算模型。应用有限元方法求解了三相三柱变压器铁心在空载条件下的磁通密度分布、表面振动速度分布以及声场分布,对比实验测量与铁心模型仿真结果,发现修正后的铁心模型噪声仿真结果与实验吻合度更高;该数值计算模型为预估变压器铁心振动噪声提供了更为准确的分析手段。     

双定子轴向磁场永磁同步风力发电机的设计

研究表明:如果电机的极数足够多,轴向长度与外径的比率足够小的话,轴向磁场电机比传统径向磁场电机的转矩和功率密度大.轴向磁场电机的缺点是电枢铁心制造比较困难.为此本文提出一种新的结构方案,用软磁复合材料形成定子的齿部,再与带冲叠片形成的铁心轭部结合起来形成定子铁心,并且使用集中绕组.然后对这种新型轴向磁场电机进行了电磁设计,并用Ansoft有限元法对电机的磁场进行了仿真.结果表明:通过合理地选择主要尺寸和极数/槽数比,可以获得正弦波的电动势波形和较小的齿槽转矩.     

考虑叠片效应的变压器铁心多场仿真模型

为了提高电力变压器铁心噪声预估的准确性,通过修正铁心的动力学参数,利用能量法分配等效磁致伸缩力载荷,建立电磁-结构-声场耦合的仿真计算模型。应用有限元方法求解了三相三柱变压器铁心在空载条件下的磁通密度分布、表面振动速度分布以及声场分布,对比实验测量与铁心模型仿真结果,发现修正后的铁心模型噪声仿真结果与实验吻合度更高;该数值计算模型为预估变压器铁心振动噪声提供了更为准确的分析手段。     

电力变压器铁心设计的节材措施

电力变压器的节材与节能始终是变压器制造业的重要发展方向，由于铁心截面设计是变压器设计中的重要环节，因此，铁心设计采取节材措施具有重要意义，采用优化设计方法以便在相同的铁心截面半径条件下获取最大的铁心截面有效面积，通过与传统方法对比，可使铁心有效截面积平均增大4％左右，达到了节材与节能的设计目的。另一方面，将传统的圆形铁轭形状改造为D形形状，通过缩短主级之外的各级叠片长度，使铁心总重降低2％左右，提出的铁心设计节材措施具有一定的应用与推广价值。     

基于永磁无铁心电机的变速变功率环保型发电机组的设计与实践

永磁无铁心电机不采用铁心材料,是一种新型高效节能电机,体积小、重量轻、无刷、无磁阻尼,电机磁路不受铁心磁饱和的影响,可任意转速稳定运行。重点论述了以永磁无铁心电机作为发电机组成的新一代变速变功率环保型发电机组的设计与实践,具有显著的节能效果,值得推广应用。     

非晶合金铁心低损耗变压器探析

非晶合金铁心变压器具有优良的低空载损耗特性，影响非晶合金变压器空载损耗的主要因素有铁心材料和变压器结构，比较了非晶态合金铁心变压器和硅钢片铁心变压器的性能．它们的空载损耗并不与容量呈线性关系，针对变压器设计与制造中的几个主要问题提出了解决方案．     

圆筒型无铁心永磁直线电机空载磁场解析计算

针对轴向充磁圆筒型无铁心永磁直线电机,提出一种在圆柱坐标系下基于磁荷法的空载磁场解析计算方法.利用该解析法对无铁心直线电机的空载磁场分布进行分析,得出空载磁场的轴向和径向磁场分布表达式,并结合电机结构参数,推导出电机的反电势和推力.之后分别采用该解析法和有限元法计算了某型号圆筒型无铁心永磁直线电机的空载磁场、反电势和推力.最后使用有限元法分析了负载电流对电机磁场的影响.结果表明,所提出的解析计算方法的结果与有限元结果非常接近,验证了该解析法的正确性;负载电流对永磁体表面处的电机磁场分布几乎无影响,体现了该种电机结构的优点.     

考虑漏磁和铁心磁场分布的磁路仿真

本文在三维有限元仿真接触器吸合过程动态仿真的基础上,进行磁路模型构建,综合考虑了铁心磁阻、铁心漏磁及铁心磁场分布不均匀等特性,通过对三维仿真中漏磁磁力线和铁心中磁密的分布进行分析,将漏磁分为铁心内部漏磁和外部线圈漏磁,并利用安培环路定理分析铁心中的磁密分布。通过对三维仿真结果和磁路模型仿真结果及实验进行了对比,验证了该模型的可行性,大大缩短了仿真时间和参数化仿真效率,为后续的的电磁系统优化设计打下了基础。     

1000 MW级轴向氢冷汽轮发电机定子铁心通风系统

对采用轴向通风冷却系统的1000MW级汽轮发电机定子铁心的通风和发热进行了研究。对定子铁心，根据节点单元等效热阻网络法的要求，建立了定子铁心中典型的矩形单元、扇形单元、通风孔单元和齿顶单元模型，给出了这些单元等效热阻的计算方法，建立了各单元热平衡方程组。以一台930MW的水氢氢汽轮发电机为例，计算出了其定子铁心通风孔单元的通风和气体温升，以及每个铁心单元的温升，试验验证了这种方法的正确性。