首页> 中文学位 >基于动态J-A磁滞模型直流偏磁下的变压器铁损计算
【6h】

基于动态J-A磁滞模型直流偏磁下的变压器铁损计算

代理获取

目录

声明

摘要

第一章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 铁心损耗的研究现状

1.2.2 J-A磁滞理论的研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 动态J-A磁滞模型的建立

2.1 磁畴与各向异性能

2.2 铁磁材料磁化过程描述

2.3 传统的J-A磁滞模型

2.3.1 无磁滞磁化

2.3.2 不可逆磁化

2.3.3 可逆磁化

2.4 动态J-A磁滞模型

2.4.1 涡流损耗瞬态模型

2.4.2 异常损耗瞬态模型

2.4.3 动态J-A磁滞模型的推导

2.5 本章小结

第三章 动态J-A磁滞模型与有限元分析的结合

3.1 铁磁材料中矢量磁位的微分方程

3.2 方程的离散

3.3 单元分析

3.4 代数方程的合成

3.5 计算实例

3.6 本章小结

第四章 铁磁材料磁化特性的实验研究

4.1 单片的磁特性实验研究

4.1.1 单片测量设备

4.1.2 单片测量原理

4.1.3 单片的测量结果及分析

4.2 爱波斯坦方圈的磁特性实验研究

4.2.1 爱波斯坦方圈测量设备

4.2.2 爱波斯坦方圈测量原理

4.2.3 爱波斯坦方圈的测量结果及分析

4.3 直流偏磁下磁化特性测量结果及分析

4.4 本章小结

第五章 动态J-A磁滞模型的参数提取

5.1 传统的J-A模型参数确定方法

5.2 粒子群算法(PSO)原理与计算流程

5.2.1 粒子群算法原理

5.2.2 粒子群算法的计算流程

5.3 遗传算法原理与计算流程

5.3.1 遗传算法原理

5.3.2 遗传算法中的选择、交叉重组与变异

5.3.3 遗传算法计算流程

5.4 混合算法求解动态J-A模型参数

5.5 本章小结

第六章 基于动态J-A磁滞模型的铁心损耗计算及验证

6.1 单片测量与铁心损耗分析

6.1.1 单片测量设备有限元模型

6.1.2 无取向硅钢片50ww470

6.1.3 结晶取向硅钢片30JG130

6.2 爱波斯坦方圈测量与铁心损耗分析

6.2.1 爱波斯坦方圈的有限元模型

6.2.2 无取向钢片50ww470

6.2.3 结晶取向硅钢片B30P105

6.3 本章小结

第七章 直流偏磁与谐波下的铁心损耗计算及验证

7.1 直流偏磁下的损耗分析

7.2 直流偏磁下异常损耗参数的确定

7.3 直流偏磁下的铁心损耗计算及验证

7.4 直流偏磁与谐波下的铁心损耗计算及验证

7.5 本章小结

第八章 变压器叠片铁心的铁心损耗计算及验证

8.1 变压器叠片铁心模型

8.2 变压器叠片铁心的动态电路模型建立

8.3 变压器叠片铁心模型损耗计算

8.4 直流偏磁下变压器叠片铁心模型损耗计算及验证

8.5 本章小结

第九章 总结与展望

9.1 论文的工作总结

9.2 下一步工作的展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

展开▼

摘要

随着特高压直流输电技术的发展与应用以及城市轨道交通快速的发展,电力变压器直流偏磁问题日益突出,由此导致电力变压器的性能降低、噪声加剧、损耗增加、局部过热等问题愈发严重。如何准确计算直流偏磁下铁心损耗及其分布是分析变压器运行特征和寻找解决方案的关键基础问题。本文以硅钢材料磁特性测量为数据基础,从磁特性属性模拟出发,进一步进行铁心损耗的计算,主要研究内容如下:
  (1)将传统J-A磁滞模型、涡流以及异常损耗的瞬态模型相结合,建立了动态J-A磁滞模型,同时将动态J-A模型与有限元分析方法相结合用于对铁心材料的磁特性模拟。
  (2)在对实验测量数据进行分析之后,提出了基于粒子群算法与遗传算法的混合算法,通过混合算法对动态J-A模型的参数进行辨识,使得动态J-A磁滞模型获得更高的模拟精度。
  (3)对混合算法的求解结果进行数据分析、拟合获得了不同工作点、偏磁场下的参数修正公式,使得参数辨识工作变得简单高效。
  (4)基于单片与爱波斯坦方圈测量,对正常工况、偏磁以及谐波干扰下铁心材料的磁特性与损耗进行了求解。铁心材料包括无取向硅钢材料50ww470、取向硅钢材料30JG130与B30P105。对比了求解结果与测量结果,由对比结果可知,本文提出的磁特性模拟与损耗求解方法有着很高的计算精度与广泛的适用性。
  (5)将动态J-A模型与有限元结合分析方法用于对产品级叠片铁心模型的磁特性模拟,考虑到铁心损耗对电路的影响,建立了动态电路模型,实现了场-路耦合的动态求解。通过正常工况与偏磁工况下的模拟,获得了两种工况下的铁心损耗以及损耗分布,由计算结果与实验结果对比可见,本文所采用的方法能够准确的模拟铁心的磁特性以及求解铁心损耗。
  本文的研究成果对节能降耗、避免铁心局部过热和提高变压器运行的可靠性具有重要意义,同时能够为电气设备的优化设计以及性能评估提供参考。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号