110kV环氧浇注干式变压器磁场有限元仿真计算

<正>基于有限元数值分析法建立了110 k V三相干式变压器的三维模型,采用三维时谐磁场计算变压器铁心处的磁通密度分布,进而根据经验公式求解变压器铁心损耗,计算表明变压器铁心损耗占总损耗的18.2%;通过对变压器绕组进行二维磁场实体建模并进行二维时谐磁场计算,从而求解绕组损耗,计算表明变压器绕组损耗占总损耗的81.8%。     

基于定点谐波平衡法的铁心磁滞与损耗特性分析

利用叠片铁心模型进行正弦励磁和直流偏磁励磁下的实验,得到相应的磁滞回线和铁心损耗。在基于B-H-M的磁场本构关系中引入定点磁阻率νFP,解决了数值计算中传统磁阻率ν的不连续性问题。利用基于损耗函数的磁滞模型模拟无偏磁和有偏磁条件下铁心的磁滞效应。将定点技术与损耗函数磁滞模型相结合,并应用于谐波平衡有限元计算,在考虑磁滞效应的基础上,对绕组励磁电流和铁心内的非线性磁场进行计算。基于计算结果,得到了各种励磁条件下铁心内不同区域的磁滞特性和损耗特性,分析了不同励磁形式对铁心磁滞特性和损耗分布的影响。     

变压器铁芯中三维各向异性非线性磁场分布和损耗分布的复标量磁位有限元法

本文提出复标量磁位的有限元法计算变压器铁心中三维各向异性非线性磁场和损耗。并提出了复标量磁位非线性方程的牛顿-拉夫逊法。文中计算了两种不同T-接型式变压器铁心的磁通和损耗分布。铁心材料是高导磁取向性硅钢片Z_8H-0.3。     

开关磁阻电机两种绕组连接方式的铁心损耗

采用有限元方法对比分析了一台三相12/8结构开关磁阻电机在两种绕组连接方式下的动态磁场分布.在(r, θ)坐标系中细致描述了电机定子铁心和转子铁心特征区域(定子齿、定子轭、转子齿、转子轭)的磁密周期性变化规律,并比较了两种绕组连结方案对电机特性不同磁场的谐波含量及其对铁心损耗的影响,从减少铁心损耗的角度为定子绕组的优化设计提供了理论基础.     

箔式电抗器电磁分析及降低功耗的研究

应用有限元法对空心、半铁心、半封闭铁心、全封闭铁心4种结构的箔式电抗器涡流场进行了仿真分析,分别计算出了磁场分布和铜箔片中的电流密度分布及交流损耗,找出了造成挤流效应的因素和减小损耗的途径,在计算分析的基础上,提出了一种低功耗箔式电抗器的新型结构。     

HVDC中直流偏磁电力变压器叠片铁心损耗及磁通分布

为了研究高压直流输电系统中直流偏磁电力变压器叠片铁心中的损耗及磁通分布,提出并研制了完全按照电力变压器铁心的标准设计和叠装工艺制作的叠片铁心模型。通过模型实验获得了叠片材料在不同偏置磁场作用时的损耗曲线,解决了直流偏磁条件下叠片铁心三维电磁场数值计算中所需要的材料性能数据问题。考察了不同偏置磁场作用下变压器铁心取向硅钢片中的损耗和磁通分布,研究不同偏置磁场强度对取向硅钢片特性的影响,提出解决计算三维非线性和各向异性涡流问题的实用措施。研究表明,不同偏磁工况下模型铁损和磁通的计算结果和测量结果具有较好一致性,所得结果和结论有助于通过优化设计来提高电力变压器的性能指标。     

空冷发电机定子铁心通风槽片损耗研究

针对空冷发电机定子铁心径向通风槽片损耗问题,基于三维有限元软件,建立了某型空冷发电机的本体段模型,得到了发电机定子通风槽片的磁场、损耗参数和分布,比较了不同材料对槽片涡流损耗的影响,为发电机的定子铁心设计提供了技术支持。     

开关磁阻电机磁场有限元分析与铁耗计算

本文采用有限元计算技术对四相开关磁阻电机（ＳＲ电机）磁场的磁场模式进行了分析研究，阐述了各部分铁心中磁场变化周期及规律，并借助谐波分析方法估算了电机铁心损耗。     

转子偏心对大型汽轮发电机磁场分布及定子铁耗的影响

指出转子偏心是大型汽轮发电机的主要故障之一,故障发生后可能会改变气隙及铁心的磁场分布,加剧定、转子的振动,导致铁心变形、绕组磨损和绝缘破坏等严重后果。偏心后磁场的计算,传统的数值解析法推导过程复杂,准确度不高。以有限元方法为工具,建立了汽轮发电机二维瞬态场有限元模型,定量分析了发电机转子在偏心率不同时空载和额定负载工况气隙磁密各次谐波的变化情况,研究了定、转子铁心齿部和轭部磁场的分布状况,并在此基础上,讨论了不同偏心率对定子铁心损耗的影响。计算结果表明转子偏心会增加气隙磁密的偶次谐波含量,使转子偏心朝向处的定子磁密增大,反向处的定子磁密减小,导致局部过热,并增加了发电机的定子铁心损耗。     

受工艺孔影响的变压器铁心损耗计算与分析

变压器的工艺堆叠孔会增加铁心损耗,导致变压器局部温升,甚至影响变压器正常运行。为了研究工艺孔对变压器铁心损耗及其性能的影响,该文对硅钢材料的双向交变磁特性与损耗特性进行测量与分析,结合Steinmetz损耗计算公式对带工艺孔的铁心模型进行二维磁场解析计算,提出由不同形状、尺寸工艺孔造成铁心损耗增长的理论计算方法,基于有限元法对变压器铁心常用的取向硅钢片进行二维瞬态磁场仿真计算,对比分析了不同类型工艺孔对变压器铁心损耗的影响。构建带工艺孔的硅钢样片损耗测试平台,定量测试铁心材料由工艺孔造成的损耗以及局部温升,验证理论计算方法的有效性与准确性。仿真及实验结果表明,提出的变压器工艺孔铁心损耗增长的计算方法具有较高的计算精度和工程适用性。     

新磁阀结构磁控电抗器磁损特性研究

分析磁阀式可控电抗器MCR(magnetic-valve controllable reactor)的主要工作原理以及MCR铁心损耗的主要来源,得出在工程上磁滞损耗与涡流损耗的计算公式.在传统磁阀结构的基础上提出了新型磁阀结构,并对传统磁阀结构与新型磁阀结构进行对比分析.通过理论分析可知,新磁阀结构采用圆弧面作为磁场缓...     

电力机车主变压器的三维漏磁场与夹板涡流损耗计算和优化

建立了电力机车主变压器有限元模型,分析了其三维漏磁场,计算出了铁心夹板的涡流分布和涡流损耗,并对铁心夹板进行了优化.     

空载过励磁下电力变压器的磁场及损耗分布研究

本文中作者利用场路耦合法对典型变压器在空载过励磁条件下的伏安特性、铁心磁场及其损耗等进行了计算与分析。     

大型汽轮发电机定子铁心的温度分布研究

本文采用三维有限元法分析和计算大型汽轮发电机定子铁心的温度分布,并由绘图机画出铁心切片的三维等温线图。推导各向异性媒质中三维稳态温度场的有限元法计算格式。研究定子铁心各种损耗的大小及分布。作为实例,求解 QFS-300-2型双水内冷发电机定子铁心中部的温度场,并与电厂试验数据进行校核。     

大型电力变压器拉板涡流损耗的研究

针对电力变压器金属构件中涡流产生的过热问题,建立了电力变压器铁芯拉板三维漏磁场模型,并用ANSYS有限元法计算法,分析了拉板不同开槽数、开槽长度及开槽宽度对其涡流损耗分布的影响,其结果为拉板开槽数、开槽长度和开槽宽度的合理增加,可以有效地减小拉板涡流损耗.     

超磁致伸缩材料内部磁场特别及材料参数对其影响分析

基于麦克斯韦方程和压磁理论建立了超磁致伸缩材料棒内的磁场分布模型,导出了含有材料磁弹性参数的超磁致伸缩材料棒磁场分布函数,讨论了材料特性参数对材料内部磁场和材料内部涡流损耗的影响。结果表明,材料内部磁场不仅与外激励磁场有关,而且与材料的压磁系数、杨氏模量及相对磁导率有关,同时材料内部磁场与外激励磁场间具有滞回特性;考虑材料特性参数时材料内部的涡流损耗达到最大值所需的材料半径,将大于不考虑材料特性参数时的半径值,同时涡流损耗的变化趋势也将变得和缓,而不论材料参数如何变化,超磁致伸缩棒内磁能损耗的基本规律没有发生变化。     

考虑铁心饱和的内置式永磁同步电机气隙磁场解析计算

准确分析电机结构以及磁饱和等因素对气隙磁场分布的影响是永磁电机设计、优化的关键。以分数槽集中绕组内置式永磁同步电机(FSCW-IPMSM)为研究对象,根据磁路分析方法和FSCW的分布规律,分别得到了考虑转子磁桥漏磁的空载永磁磁场解析模型和电枢反应磁场的解析表达式。考虑到定子齿槽结构以及转子内部永磁体分布,利用相对气隙磁导,将定子开槽和转子凸极对气隙磁场的影响考虑在内。重点结合定子铁心材料的B-H磁化曲线、定子铁心局部磁饱和特性引入铁心等效磁阻与动态磁导率来考虑定子铁心磁饱和对负载气隙磁场的影响。最后,有限元仿真和样机试验结果验证了理论分析的准确性,为该类电机的电磁设计和性能分析提供了理论基础。     

横向磁场电励磁磁通切换磁悬浮直线电机温度场有限元分析

研究用于轨道交通的横向磁场电励磁磁通切换磁悬浮直线电机特殊结构下的温升问题,设计冷却系统以保证电机正常运行。分析电机的结构和运行原理,建立了三维稳态温度场数学模型,并推导出边界条件方程。考虑电机各部分热交换的情况,确定各材料的导热系数以及电机不同部分的对流换热系数。通过有限元方法计算出电机的铜损耗与铁损耗,并求出相应的生成热。利用三维有限元法对电机不同工况下的温度场进行计算,得到了电机铁心、电枢、励磁绕组的温度场分布情况。最后,设计冷却系统,比较自然风冷和强制水冷的温度分布,证明该冷却系统装置的可行性和合理性。     

电容器组串联用干式半铁心电抗器磁场分布特性的研究

采用场路相结合的方法分析和计算干式半心电抗器的磁场分布规律。首先,利用有限元磁场计算结果求解出干式半心电抗器各并联支路线圈自感及支路线圈间的互感;然后,采用相量法求解出正弦电压激励下各并联支路的电流;最后,采用有限元法建立了干式半心电抗器在电流激励下的轴对称磁场计算模型;分析和计算了铁心对电抗器磁场分布规律的影响,为干式半心电抗器的设计和研制提供了理论依据。     

基于三维有限元方法的非晶合金变压器磁心电磁场分析

本文基于三维电磁场有限元分析方法,对非晶合金变压器磁心内部电磁场进行分析计算,获得了磁心三维电磁场的分布情况,并与传统的磁路计算方法法进行比较,得到了完善准确的非晶合金变压器设计方法。