一种计及频繁振动的牵引变压器磁滞损耗求解方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-11-05 10:57:48
本发明公开了一种计及频繁振动的牵引变压器磁滞损耗求解方法,针对牵引变压器频繁振动运行工况,考虑取向硅钢片不同磁化方向磁导率互异特点,引入E&S二维磁矢量模型,提出了频繁振动工况下牵引变压器铁心磁滞损耗简化计算模型。本发明的有益效果在于提出一种更符合材料特性和实际运行工况的磁滞损耗计算方法,能为牵引变压器生产设计优化与性能评估提供数据保障。
在频繁振动的工况下,牵引变压器铁心由于磁致伸缩效应以及外部机械振动共同作用下会产生耦合振动并使硅钢片产生形变,从而导致硅钢片铁磁材料的磁导率发生变化。对磁导率引入修正系数 k=x,y,其中σx、σy为变压器所受应力,λ为铁磁材料磁致伸缩系数,cx、cy为振动系数,与牵引变压器所受横向(垂向)加速度、变压器振动基频以及列车运行速度区间有关,μx1、μy1则分别表示对磁导率μx、μy的修正系数。
随着我国经济实力飞速提升,电气化铁路随之稳步发展,高铁里程数跃居世界第一。牵引变压器是高速动车组的关键设备,提高牵引变压器损耗计算准确度有助于提升动车组行车性能。牵引工况下,变压器空载时间较长,铁心损耗占变压器总损耗的比例较大,磁滞损耗作为铁心损耗的重要组成部分,提出一种符合实际工况的牵引变压器磁滞损耗准确计算方法具有实际工程意义。
由于高速动车组车下悬挂设备众多,激励源复杂,且长期受到机械冲击,磁致伸缩效应及机械振动将导致牵引变压器铁心叠片产生形变并进行周期性往复运动,振动形变使得取向硅钢片不同磁化方向的磁导率产生变化。传统的铁心磁滞损耗计算公式忽视了振动形变对磁导率的影响,未考虑磁通密度相对于磁场强度的矢量相位偏移及不同磁化方向上磁导率的差异,计算误差较大且不能反映牵引变压器真实工况,无法满足对于铁心磁滞损耗精细计算的要求。因此,亟需提出一种考虑频繁振动情况的牵引变压器磁滞损耗求解方法。
周利军(1978-),工学博士,西南交通大学教授、博士生导师。国家“万人计划”科技创新领军人才,交通运输部重点领域创新团队负责人,四川省学术和技术带头人,四川省青年科技创新团队带头人,四川省有突出贡献的优秀专家,四川省杰出青年基金项目获得者。主要研究方向为电气设备状态监测与故障诊断,主持完成了国家自然科学基金项目4项(含联合基金重点项目1项),发表学术论文150余篇,其中被SCI检索60余篇,出版专著/教材5部,获国家科技进步二等奖1项(第5),省部级/学会技术发明和科技进步一等奖5项,省部级教学成果奖3项。
带来以下效益:
提高计算准确性:考虑了频繁振动对磁滞损耗的影响,能够更准确地计算牵引变压器的磁滞损耗,为设计和优化提供更可靠的依据。
降低能耗:精确的磁滞损耗计算可以帮助找到降低能耗的方法,提高变压器的能效。
延长设备寿命:通过准确评估磁滞损耗,能够采取适当的措施减少振动对变压器的损害,延长设备的使用寿命。
改善运行可靠性:更好地理解磁滞损耗与振动的关系,有助于提高变压器的运行可靠性,减少故障发生的可能性。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。。