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专利号: 2021115290581
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:

1.一种计及频繁振动的牵引变压器铁心磁滞损耗计算方法,其特征在于,铁心材质为具有各向异性的高导磁取向硅钢片,包括以下步骤:

1)根据牵引变压器实际工况,得到励磁电流表达式:I=I1sinωt+I3sin3ωt       (1)其中,I为励磁电流,I1、I3分别代表励磁电流经傅里叶分解后的基波分量幅值和三次谐波分量幅值,ω为角频率,它满足:ω=2πf,f为励磁频率,t为时间;

2)由安培环路定律,得到磁路中的磁感应强度B表达式:其中,B为铁心磁感应强度的平均值,μ为牵引变压器铁心磁导率,N为铁心绕组线圈匝数,l为铁心磁路长度;

3)考虑到变压器铁心中存在旋转磁场以及磁滞的影响,采用E&S矢量磁滞模型,将磁感应强度B分解为x、y方向上的两个分量Bx、By,对应取向硅钢片的易磁化方向与难磁化方向,分别取不同的磁导率μx、μy,并针对频繁振动下的牵引变压器工况对磁导率进行修正,引入系数 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,由E&S模型下磁感应强度与磁场强度的关系,得到Hx、Hy的表达式:式中vxr、vyr为磁阻系数,vxi、vyi为磁滞系数, 为磁通Bx、By分别与磁场强度Hx、Hy的相位差;

4)由铁心磁滞损耗计算公式得到计及频繁振动的牵引变压器平均磁滞损耗Pt:式中ρ为牵引变压器铁心材料的密度。