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专利号: 2018102846963
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种卷铁心牵引变压器涡流损耗的测评方法,其特征在于,所述卷铁心的截面为近似圆形,材质为高导磁冷轧取向硅钢片;具体步骤如下:

1)卷铁心截面积计算:

根据卷铁心卷绕初始截面宽度m1、心柱外截面半径r以及硅钢片厚度d的几何关系,得出卷铁心截面积S以及卷绕总叠厚b的表达式:式中,k为卷绕总级数的一半,且满足:

式中,[·]为取整运算;

2)卷铁心等效截面宽度的计算:

根据步骤1)得出的卷铁心截面积S以及卷绕总叠厚b表达式,计算卷铁心等效截面宽度m:

3)等效电导率参数修正:

基于步骤2)得到的卷铁心等效截面宽度m修正传统的各向异性等效电导率参数,使其适用于卷铁心牵引变压器涡流损耗的计算,具体表达式如下:式中,[σ]为各向异性等效电导率张量,σx为正交于硅钢带轧制方向的等效电导率,σy为垂直于硅钢带叠片方向的等效电导率,σz为平行于硅钢带轧制方向的等效电导率,F为硅钢叠片系数,σ为卷铁心材质的电导率;

4)卷铁心涡流损耗的计算:

根据步骤3)得到的各向异性等效电导率张量[σ]对电磁场方程进行求解,得到涡流场分布函数,计算卷铁心的涡流损耗:式中,μ为卷铁心材料的磁导率,Urms为牵引变压器绕组一次侧电压有效值,f为励磁频率,N为励磁绕组匝数,γ为场集肤程度比值,δx为x轴方向的场集肤深度,它们满足:γ=m/δx,

5)卷铁心涡流损耗的测评:

通过外接功率分析仪对铁心损耗进行测量,并用贝尔托蒂公式从总损耗中分离出涡流损耗部分,再与前述的损耗公式得到的计算值进行对比,具体测评表达式如下:式中,ε为相对误差百分比,Pcal为涡流损耗的计算值,Ped为涡流损耗的测量值;若ε≤

5%则认为生产的卷铁心性能较好,否则认为存在缺陷。