【摘要】：當(dāng)變壓器在直流偏磁下運(yùn)行時(shí),會(huì)導(dǎo)致變壓器的鐵心在磁通密度飽和區(qū)域進(jìn)行工作,增大鐵心損耗,加劇鐵心的振動(dòng)和噪聲,甚至破壞變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。多年來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者一直關(guān)注如何有效地抑制變壓器的直流偏磁現(xiàn)象,而從直流偏磁下變壓器鐵心磁性能改變的角度分析直流偏磁的影響還是近些年的事情。因此直流偏磁下鐵心損耗的準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)提高變壓器的運(yùn)行效率尤為重要。本文采用實(shí)驗(yàn)室愛(ài)潑斯坦方圈法來(lái)測(cè)量取向電工鋼片的磁特性,在此基礎(chǔ)上,分析直流偏磁對(duì)取向電工鋼片的磁滯特性和損耗特性的影響。并以傳統(tǒng)的Steinmetz損耗公式為基礎(chǔ),提出考慮直流偏磁的改進(jìn)型Steinmetz損耗公式。最后將上述的研究成果應(yīng)用于實(shí)際電力變壓器的磁性能仿真計(jì)算中,計(jì)算出直流偏磁下變壓器的鐵心損耗。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,基于實(shí)驗(yàn)室愛(ài)潑斯坦方圈實(shí)驗(yàn),測(cè)量了取向電工鋼片有、無(wú)直流偏磁激勵(lì)的磁特性,分析直流偏磁對(duì)鐵心損耗的影響。基于大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用數(shù)學(xué)算法求取了直流偏磁磁感應(yīng)強(qiáng)度B_(dc)。分析了直流偏磁磁感應(yīng)強(qiáng)度B_(dc)與直流偏磁磁場(chǎng)強(qiáng)度H_(dc)和交流磁感應(yīng)強(qiáng)度B_(ac)的關(guān)系。然后,在測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)傳統(tǒng)的Steinmetz損耗公式進(jìn)行分析研究,提出引入直流偏磁磁感應(yīng)強(qiáng)度B_(dc)的方法修正Steinmetz損耗模型,同時(shí),為了提高模型計(jì)算的精度,引入一個(gè)考慮直流偏磁的變系數(shù)。運(yùn)用表面響應(yīng)模型對(duì)這個(gè)引入的變系數(shù)進(jìn)行了擬合。并將改進(jìn)的直流偏磁下Steinmetz損耗公式計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該模型的有效性。最后,將改進(jìn)的直流偏磁下Steinmetz損耗模型應(yīng)用于電力變壓器鐵心損耗仿真計(jì)算中,利用商用軟件MagNet對(duì)變壓器進(jìn)行仿真建模,分析了直流偏磁下鐵心磁通密度的變化,并將改進(jìn)的模型計(jì)算值、有限元軟件仿真值進(jìn)行了分析比較,為電力變壓器直流偏磁性能的研究提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM41;TM275
【圖文】：

圖 1.1 鐵心損耗測(cè)量電路Fig. 1.1 Core loss measurement circuit福州大學(xué)學(xué)者[31]同樣是在愛(ài)潑斯坦方圈原有的基礎(chǔ)上通過(guò)增加一個(gè)直流偏磁現(xiàn)對(duì)直流偏磁激勵(lì)的測(cè)量，如圖 1.2 所示。該測(cè)量方法是通過(guò)一個(gè)電感 L1（流電源相連。電感 L1的作用是抑制直流繞組上的交流電流，直流電流的大小電阻 R1來(lái)控制。圖 1.2 直流偏磁實(shí)驗(yàn)電路

圖 1.1 鐵心損耗測(cè)量電路Fig. 1.1 Core loss measurement circuit福州大學(xué)學(xué)者[31]同樣是在愛(ài)潑斯坦方圈原有的基礎(chǔ)上通過(guò)增加一個(gè)直流偏磁現(xiàn)對(duì)直流偏磁激勵(lì)的測(cè)量，如圖 1.2 所示。該測(cè)量方法是通過(guò)一個(gè)電感 L1（流電源相連。電感 L1的作用是抑制直流繞組上的交流電流，直流電流的大小電阻 R1來(lái)控制。

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