电工设备铁心磁滞损耗的改进模型

为了精确计算电工设备铁心的磁滞损耗,分析了磁滞回线面积与频率、磁滞损耗之间的关系,确定了以频率为变量的计算参数。基于所得结论提出了一种新的磁滞损耗模型的改进方法,并分别对经验Steinmetz公式和经典Bertotti分离模型进行了改进。通过对不同激磁频率下软磁复合(soft magnetic composite,SMC)材料磁滞损耗的模拟,对改进方法的有效性和实用性进行了验证,为SMC材料在工程应用中的磁滞损耗计算提供理论依据。     

电工设备铁心磁滞损耗改进模型

为了精确计算电工设备铁心的磁滞损耗,分析了磁滞回线面积与频率、磁滞损耗之间的关系,确定了以频率为变量的计算参数。基于所得结论提出了一种新的磁滞损耗模型的改进方法,并分别对经验Steinmetz公式和经典Bertotti分离模型进行了改进。通过对不同激磁频率下软磁复合(soft magnetic composite,SMC)材料磁滞损耗的模拟,对改进方法的有效性和实用性进行了验证,为SMC材料在工程应用中的磁滞损耗计算提供理论依据。     

变压器空载损耗中的涡流损耗和磁滞损耗研究

本文分析了变压器空载损耗中涡流损耗常见的计算方法和磁滞损耗常见的计算方法;在涡流损耗计算方法中重点介绍了漏磁场法计算涡流损耗和利用有限元法计算绕组中的涡流损耗;在磁滞损耗中介绍了三维涡流场磁滞损耗计算方法;最后给出了降低变压器涡流损耗和磁滞损耗的现实意义。     

"对称三角形圆截面卷铁芯三相配电变压器"节能分析与研究

针对三角形结构的圆截面卷铁芯三相配电变压器,主要从磁路(磁路分析、高次谐波)、空载损耗(磁滞损耗、涡流损耗)及空载电流等方面进行分析推理计算,证明此对称三角形圆截面卷铁芯三相配电变压器是节能型变压器.     

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.     

MnZn功率铁氧体的损耗特性研究

研究了MnZn功率铁氧体在不同温度、频率和磁感应强度情况下的损耗特性，分析了磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗的机理，及这三种损耗与温度、频率和磁感应强度的关系．结果表明，频率不高于100kHz时，MnZn功率铁氧体的损耗是由磁滞损耗、涡流损耗组成，其中磁滞损耗在低温时占主要成分；随着频率的升高，即使在磁感应强度较低时，涡流损耗和剩余损耗的影响不容忽视，且两者都随温度的升高而升高．     

磁阀式可控电抗器性能优化研究

提出了一种基于铁心饱和原理的八字形分布式磁阀结构的电抗器,它能将输出电流中3、5和7次谐波快速降低到国标以内,还能明显减小磁阀处的横向磁场分量,减小铁心损耗.基于以上特点,首先根据2015年陈绪轩提出的多级饱和磁阀式可控电抗器(MSMCR)的谐波数学模型推导了八字形分布式磁阀电抗器的谐波数学模型,然后利用MATLAB和ANSYS有限元仿真软件分别进行了谐波特性和铁心损耗的仿真分析并与2015年陈绪轩提出的多级饱和磁阀式电抗器进行比较.仿真数据和波形与理论分析相一致,这不仅说明仿真实验的正确性,同时也验证了八字形分布式电抗器具有良好的特性,这将为磁阀式可控电抗器的优化设计提供重要的参考依据.     

PWM控制隔爆异步电机定子绕组短路损耗分析

矿用隔爆电机是煤矿井下设备的主要驱动电机,大部分采用逆变器供电,使得电机的谐波损耗增大;定子绕组短路故障是电机的主要故障类型,发生短路故障后,电机的损耗也会发生变化,对PWM供电防爆异步电机定子绕组短路故障损耗变化的研究对电机温度场的研究和故障诊断具有重要的理论意义。为了对定子绕组故障后的电机损耗的特点和变化规律进行研究,建立了一台刮板输送机用防爆异步电动机定子绕组短路故障时的场-控-路耦合二维有限元模型,首先对电机的定子电流和气隙磁密的进行计算,然后对电机的铜耗、磁滞损耗和涡流损耗进行了计算和分析。通过分析可知:电机发生定子绕组短路故障后,故障相的电流增大,使得电机的铜耗大大增加,磁滞损耗和涡流损耗也增加。通过对电机整体损耗的分析,为电机温度场的计算和故障诊断提供理论依据。     

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...     

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。     

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。     

轴向磁场无铁芯永磁电机绕组涡流损耗分析与计算

为了提高定子无铁芯轴向磁场永磁(AFPM)电机中绕组涡流损耗计算的准确性,首先推导了该电机的3D磁场解析模型,并利用3D有限元分析验证了模型的有效性;其次,结合3D解析磁场分析结果,对样机的无铁芯绕组涡流损耗进行了分析计算,不仅考虑了磁密3个方向分量及各方向谐波分量,还对绕组进行了轴向分层,考虑了轴向位置对损耗的影响;最后,对样机进行了实验测定,将基于3D解析磁场计算的无铁芯绕组涡流损耗结果同经验公式及实验测试结果进行了对比分析.结果表明:考虑了3D磁场特性、谐波成分及轴向分层的涡流损耗计算方法大大减少了计算误差,在所研究转速范围内比经验公式计算值均高出34%左右,更接近实际情况.     

一种改进的非晶合金变压器空载损耗计算

针对非晶合金变压器铁心片厚度小和电阻率高的低空载损耗的特性,提出了一种改进的铁心重量及空载损耗计算方法;该方法基于Sigmoidal函数对非晶合金单位损耗曲线进行最小二乘拟合,针对铁心柱和铁轭具有不同的磁感应强度值分别进行空载损耗计算。通过对不同容量非晶合金变压器的改进计算,与试验所得数据进行对比。结果表明,改进的Sigmoidal曲线拟合及分区计算空载损耗较传统的经验公式计算误差小,更加接近实际,所提出的非晶合金改进计算方案是切实可行和有效的。     

油浸式变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法研究

介绍了一种基于有限元法的变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器二维模型,采用有限元法求解变压器内磁通密度分布;并计算变压器铁心及绕组损耗。随后,采用多物理场间接耦合方法将损耗作为热源加载条件求解变压器流体-温度场,分析变压器内部油流速度及温度分布。对35 kV油浸式变压器进行二维电磁-流体-温度场分析,将温度仿真结果与经验公式的热点温度计算结果进行对比,验证了方法的有效性和正确性。     

铁氧体材料的磁滞损耗特性

对偏转磁芯所用的铁氧体材料的磁滞损耗特性进行了分析，介绍了磁滞回线测量的方法原理，由测试结果可计算出磁滞回线面积。得出磁滞损耗功率与频率、磁通密度及温度的经验公式。对磁滞回线中涡流的影响进行了讨论，指出目前应用的偏转频率下，在磁芯损耗中磁滞损耗占主要部分。     

考虑磁滞的铁稼磁致伸缩位移传感器输出电压模型及结构设计

基于Jiles-Atherton模型、魏德曼效应和压磁效应建立了考虑磁滞影响下磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算结果与实验结果基本吻合,表明所建立的输出电压模型的正确性.对传统Fe-Ga磁致伸缩位移传感器的结构进行了改进,消除了由磁致伸缩材料的磁滞效应带来的位移迟滞,降低了剩磁和驱动脉冲电流对输出电压的影响,使电压信号的信噪比由14.7 dB提高至27.6 dB.制作了Fe-Ga磁致伸缩位移传感器样机,通过实验验证了新结构能改善传感器的线性度、重复性、迟滞性和精度.基于新的传感器结构,此研究可为磁致伸缩位移传感器的优化、生产提供理论依据和实验基础.     

锰锌铁氧体的磁损耗研究

应用功耗图示分离法研究了锰锌铁氧体在不同频率、掺杂、磁感应强度和温度下磁损耗的3种组成成分及其变化情况．结果表明：掺杂适量CaO、SiO2的锰锌铁氧体不仅其涡流损耗比重大大下降,而且磁滞损耗也大为降低;在一定温度范围内,烧结温度对样品的功耗影响不大;在低频率段,仍然存在剩余损耗．     

基于感应滤波技术的换流变压器降噪方法

硅钢片磁致伸缩是引起变压器振动噪声的主要原因,而换流变压器中的谐波可加剧硅钢片磁致伸缩,从而导致变压器噪声增大.本文首先建立了四柱单相换流变压器原理样机铁心的各阶振态模型,讨论了谐波磁通对硅钢片磁致伸缩的影响,并从声学角度论证了谐波磁通与变压器噪声的相关性.然后,基于感应滤波技术的基本原理,从理论上分析了其降噪的可行性.最后,搭建了12脉波整流系统实验平台,实验数据表明感应滤波技术能有效地降低换流变压器的振动噪声,且降噪效果优于传统的滤波方法.     

基于超磁致伸缩材料电流互感器磁滞损耗研究

温度是影响超磁致伸缩材料性能的主要原因,而磁滞损耗所产生的热量对材料的性能会造成很大影响。通过理论计算得到超磁致伸缩材料的磁滞损耗,为电流互感器的补偿提供基础,实现装置无磁饱和、精度高、速度快的目标。通过计算分析得到了基于Jiles-Atherton模型和BP-神经网络的磁滞模型参数,再利用四级四阶龙格库塔法进一步求解基于上述已求得参数的Jiles-Atherton磁滞模型,进而画出超磁致伸缩材料的磁滞回线求出对应的磁滞损耗。     

定子槽口宽度对同步电机永磁体涡流损耗影响

采用二维时步有限元法,系统地分析变频供电条件下高功率表贴式永磁同步电机定子槽口宽度对电机漏抗、功率因素、绕组电流、气隙磁密等参数的影响,从而确定永磁同步电机（PWM）波供电下槽口宽度对永磁体涡流损耗的影响. 分析表明,定子槽口宽度由6.0 mm变为2.5 mm,电机漏抗增加,由高直流母线电压变频供电引起的电枢纹波电流得到较好抑制,高次谐波电流得到很好过滤,气隙磁密高次谐波幅值减小,永磁体涡流损耗减小可减小近40%. 同时,对两台不同槽口宽度样机进行永磁体温升试验,验证了分析方法和计算结果的正确性.