基于三维磁特性电抗器电磁振动分析

为准确分析评估电抗器电磁振动噪声大小,准确的三维磁特性是开展计算分析的数据基础。在利用课题组研发的测量电工磁性材料三维磁特性的装置测量获得无取向硅钢立方叠片三维磁特性的基础上,对饱和电抗器电磁振动进行了计算分析。首先考虑磁各向异性和磁致伸缩效应,确立了电抗器磁机械弱耦合分析模型;其次对饱和电抗器样机实例模型进行了分析计算,并将计算结果与不考虑三维特性进行比较分析;最后对电抗器样机进行了振动测量实验,并将测试结果与分析结果进行对比分析,总结三维磁特性在提高计算分析样机电磁振动准确度的贡献。     

温度对非晶合金卷形铁心磁特性及振动的影响分析

非晶合金作为新型节能铁心材料,其低损耗特性使其在铁心电力设备中拥有广泛的应用前景。非晶合金变压器实际运行环境复杂,铁心工作温度会随环境温度而升高,同时铁心自身也存在温升效应,因此铁心温度对非晶材料磁特性和振动特性的影响不能忽视。为更准确分析非晶铁心振动,本文首先对未退火的非晶带材进行了磁特性测量,并对比分析不同温度下退火后的非晶卷形铁心的磁化特性;在此基础上考虑磁致伸缩效应,建立非晶卷形铁心的磁-机械耦合有限元模型,对非晶铁心磁通密度和应力进行了仿真计算。最后,利用振动分析仪测量铁心振动加速度验证计算值,并研究分析了该铁心在不同温度下的振动加速度变化。     

基于负磁致伸缩效应的电机降噪方法研究EI北大核心CSCD

噪声抑制是电机设计和应用中亟待解决的关键问题之一,尤其在体积较大的电机中,定子硅钢片磁致伸缩效应造成的振动噪声占比很大。针对由于硅钢片磁致伸缩效应导致的电机振动噪声问题,提出通过填充具有负磁致伸缩特性的软磁复合材料来抑制电机振动噪声的方法,使拟填充材料的负磁致伸缩与硅钢片的正磁致伸缩效应引起的形变基本相互抵消,从而减小电机的振动噪声。首先建立电机的电磁-机械耦合数值模型,进行有限元仿真计算,通过遍历扫描的方法对定子硅钢片的振动情况进行分析,找到拟填充材料合适的填充位置及尺寸,并制作模型进行验证。仿真和验证试验中采用负磁致伸缩材料镍作为填充材料,发现电机定子硅钢片局部打孔填充负磁致伸缩材料后使局部应力下降16%,减小电机整体振动噪声。对于低噪声电机设计有重要的理论意义和应用价值。     

退火对非晶合金磁特性及铁心磁致振动的影响

为研究退火处理对非晶合金磁特性及非晶铁心振动的影响,采用磁特性测量设备对退火前非晶带材及退火后非晶铁心的磁化特性和磁致伸缩特性进行了测量,基于测量数据建立了非晶合金卷形铁心磁-机械多物理场耦合模型,计算得出退火前后两种状态铁心各处的磁通密度分布及振动情况,并与样机振动测量数据进行了比较。结果表明:退火可提高非晶合金饱和磁感应强度,改善磁导率,并可减小磁致伸缩系数,从而有效地抑制变压器铁心的振动。     

一种从能量传递角度出发的DLCC-WPT系统参数设计方法

针对双侧LCC型补偿拓扑的无线电能传输系统(double-sided LCC compensation network wireless power transmission,DLCC-WPT)系统谐振回路多、参数设计复杂的问题,分析DLCC-WPT系统的电路模态,从能量传递路径的角度出发,定义系统的能量传递系数。基于能量传递系数和电路等效品质因数,建立系统电压增益和电流增益的数学模型,确定能量传递系数和电路等效品质因数的合理设计范围,依靠电流增益曲线划分逆变电路功率器件,实现零电压开通(zero voltage switching,ZVS)的工作区域。在此基础上搭建仿真模型和实验样机,对理论分析中的参数设计范围和工作区域进行仿真和实验验证,实验结果显示,在790W的输入功率下,实现90%的传输效率和逆变电路功率器件的软开关。     

电动汽车动态充电中耦合结构研究及其效率分析

针对电动汽车无线充电技术中充电电池体积大、充电时间长、续航能力不足等问题,本文提出了一套发射线圈可选择性开断的电动汽车动态充电方案。该方案基于近场谐振式无线电能传输原理,对发射线路和接收线路耦合结构进行研究。通过数学模型变换,探讨了系统电能传输效率关系,并对系统实验平台进行搭建,经过分析电动汽车动态充电过程,得出接收线路不同位置时线路耦合情况及系统传输效率变化规律。经过实验,得出在进一步改进线路结构后,系统电能传输效率平均提升18%,并在70%左右保持稳定趋势,满足实际应用需要。     

考虑磁致伸缩效应的电机应力数值仿真与实验

电机振动噪声的来源之一是电机定子铁心硅钢片的磁致伸缩效应。首先建立电磁-机械耦合数值模型,并在有限元分析软件中进行计算,研究磁致伸缩力单独作用与电磁力单独作用对电机定子硅钢片的影响。数值仿真结果表明:电机定子结构中磁致伸缩力为主要应力来源,定子铁心硅钢片中低频振动频率为供电频率的1倍频率与2倍频率。根据仿真思路设计实验,取出电机转子以保证主磁路通过电机定子,通过振动测量设备采集电机定子表面的振动信号进行分析,对仿真结果进行证明。计算理论与实验方法对分析磁致伸缩效应对电机定子振动噪声的影响具有重要的指导意义,对电机低噪声化的研究具有一定的学术意义和参考价值。     

压应力对硅钢片磁特性的影响研究

并联电抗器是电站设备中噪音的主要来源,设计和研究低噪声电抗器具有重要意义.依据间隙铁心式电抗器铁心的结构特点,需要螺栓的紧固作用,在工作状态下电抗器的间隙式铁心部分受压应力作用.为了准确分析间隙铁心式电抗器的工作磁特性和电磁振动,开展了不同应力下多种铁心硅钢的磁化和磁致伸缩特性测量,并基于测量数据对电抗器样机电磁振动进...     

电力变压器铁心磁致伸缩力的数值计算

建立了铁心电磁—机械振动耦合模型,对变压器磁场分布、铁心磁致伸缩应力、应变及电磁力进行了计算。     

不同负载对干式变压器电磁振动的影响分析

干式变压器的电磁振动主要由铁心和绕组引起,不同负载类型对铁心和绕组振动的影响不同,为此该文综合考虑了不同负载类型,即分别在空载、纯阻性负载和非线性负载下对干式变压器的电磁振动进行分析和实验研究。以SG-10三相干式变压器为研究对象,考虑磁致伸缩效应采用磁-机械耦合方法,通过基波与谐波叠加模拟各次谐波作用,分析计算了不同负载下的电磁振动。在不同负载状态振动测量系统中,对各种状态特别是非线性负载中引入的不同谐波分量进行了详细分析。样机测量分析结果与数值分析结果具有较好的一致性,验证了分析方法的可行性。研究结果表明对变压器电磁振动分析设计时需要考虑对振动影响最大的负载情况,该研究工作有益于进一步优化解决变压器振动噪声问题。