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专利号: 2021115278096
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: 测量;测试
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:

1.一种干式车载牵引变压器过负载能力评估因子计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步、建立干式车载牵引变压器过负载能力试验平台

干式车载牵引变压器过负载能力试验平台包括:第一层绕组生热装置(1)第二层绕组生热装置(2)、内侧挡板(4)、外侧挡板(3)、空气流道(5)、数据采集终端(6)、大功率风扇(7)、直流电源(8)、内侧通道空气温度传感器(9)、外侧通道空气温度传感器(14)、中间通道空气温度传感器1(11)、中间通道空气温度传感器2(12)、第一层绕组温度传感器(10)、第二层绕组温度传感器(13)、入口压力传感器(15)、出口压力传感器(16)、半导体温度控制器(17)、入口温度传感器(18);

内侧挡板(4)、外侧挡板(3)、第一层绕组生热装置(1)和第二层绕组生热装置(2)共同构成三个空气流道(5),两层绕组生热装置均由从下至上编号为1、2、3…n的导体构成,单层绕组导体总数记为N,n∈[1,N];在内侧挡板(4)和外侧挡板(3)上从下至上分别布置编号为

1、2、3…n的内侧通道空气温度传感器(9)和外侧通道空气温度传感器(14),从下至上编号为1、2、3…n的中间通道空气温度传感器1(11)和中间通道空气温度传感器2(12)分别布置在第一层绕组生热装置(1)和第二层绕组生热装置(2)的表面,内侧通道空气温度传感器(9)、外侧通道空气温度传感器(14)、中间通道空气温度传感器1(11)和中间通道空气温度传感器2(12)均与数据采集终端(6)连接以采集三个空气通道(5)的温度数据;第一层绕组生热装置(1)和第二层绕组生热装置(2)与直流电源(8)相连接,在直流电的作用下第一层绕组生热装置(1)和第二层绕组生热装置(2)发热以模拟绕组损耗;在第一层绕组生热装置(1)的每匝导体中嵌入的第一层绕组温度传感器(10)、第二层绕组生热装置(2)的每匝导体中嵌入的第二层绕组温度传感器(13)均与数据采集终端(6)连接以采集温度数据,每层绕组生热装置中嵌入的温度传感器从下至上依次编号为1、2、3…n;空气通道(5)的进出口处分别布置的入口压力传感器(15)和出口压力传感器(16)与数据采集终端(6)相连以采集压力数据;大功率风扇(7)和半导体温度控制器(17)均与直流电源相连(8);大功率风扇(7)、半导体温度控制器(17)和入口温度传感器(18)共同实现对流入空气通道的空气流速和温度的控制;

第二步、获取不同负载系数下的压力数据和温度数据

设置大功率风扇(7)产生的风速为100m/s,控制半导体温度控制器(17)使得入口空气温度为300K;设置直流电源电压依次为U=U1.0、U1.1、U1.2…U1.9、U2.0,对应的负载系数a取

1.0、1.1、1.2…1.9、2.0;

获得不同电压下外侧通道温度传感器(14)采集到的温度值,从下向上依次记录为TL‑a‑1、TL‑a‑2、TL‑a‑3…TL‑a‑n,最大值记为TL‑a‑max,平均值记为Tmean‑L‑a;内侧通道温度传感器(9)采集到的温度值,从下向上依次记录为TR‑a‑1、TR‑a‑2、TR‑a‑3…TR‑a‑n,最大值记为TR‑a‑max,平均值记为Tmean‑R‑a;中间通道空气温度传感器1(11)和中间通道空气温度传感器2(12)采集到的温度值从下向上依次分别记录为TM‑a‑11、TM‑a‑12、TM‑a‑13…TM‑a‑1n,TM‑a‑21、TM‑a‑22、TM‑a‑23…TM‑a‑2n,于是得到中间通道的温度值为TM‑a‑n=(TM‑a‑1n+TM‑a‑2n)/2,最大值记为TM‑a‑max,平均值记为Tmean‑M‑a;第一层绕组温度传感器(10)采集到的温度值,从下向上依次记录为TCL‑a‑1、TCL‑a‑2、TCL‑a‑3…TCL‑a‑n,最大值记为TCL‑a‑max;第二层绕组温度传感器(13)采集到的温度值,从下向上依次记录为TCR‑a‑1、TCR‑a‑2、TCR‑a‑3…TCR‑a‑n,最大值记为TCR‑a‑max;从左至右三个入口压力传感器(15)采集到的压力值分别为Pin‑L、Pin‑M、Pin‑R,从左至右三个出口压力传感器(16)采集到的压力值分别为Pout‑L、Pout‑M、Pout‑R;

第三步、计算压降因子KP

第四步、计算不同负载系数下的温升因子Ka‑1、Ka‑2、Ka‑3若TCL‑a‑n=TL‑a‑n或TCR‑a‑n=TR‑a‑n,则本次试验数据无效,须检查后重新试验直至TCL‑a‑n≠TL‑a‑n且TCR‑a‑n≠TR‑a‑n;

第五步、计算过负载能力评估因子θ

第七步、评估不同负载系数下的干式车载牵引变压器的过负载能力若0≤θ<1,则说明该干式车载牵引变压器能够在负载系数为a的情况下短时运行;若θ≥1,则说明该干式车载牵引变压器不能在负载系数为a的情况下运行。