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基于电磁-结构力场耦合的铁芯电抗器振动特性分析及优化方法
被引量：
4
1
作者
袁发庭
陈步康
+2 位作者
陈炜
唐波
姬睿氢
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2374-2384,共11页
建立准确的材料磁致伸缩模型是分析铁芯电抗器振动特性的关键。为准确建立硅钢片磁致伸缩模型,基于经典Jiles-Atherton(J-A)磁滞模型和二次畴转模型建立了铁芯材料磁致伸缩模型,提出了基于改进粒子群算法(particle swarm optimization,P...
建立准确的材料磁致伸缩模型是分析铁芯电抗器振动特性的关键。为准确建立硅钢片磁致伸缩模型,基于经典Jiles-Atherton(J-A)磁滞模型和二次畴转模型建立了铁芯材料磁致伸缩模型,提出了基于改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)与归一化的阻尼最小二乘算法(Levenberg-Marquardt,LM)的混合优化算法,结合实验测量结果,该算法能够准确和快速辨识模型中的5个特征参数。根据软磁材料模型特征参数,构建了考虑磁致伸缩特性的三相干式铁芯电抗器几何模型,分析了铁芯电抗器铁芯振动位移分布。利用中心组合试验设计与有限元仿真相结合的方法,获得了不同气隙结构参数下电抗器的振动位移仿真结果,并建立了能够准确预测铁芯振动位移的正交多项式模型。以电抗器铁芯振动位移最小作为目标函数,在保证电感值基本不变的情况下获得了铁芯最佳气隙长度。优化结果表明,在最佳气隙结构参数下电抗器振动位移减少了10%,电感值变化仅为0.051%,优化方法对于降低铁芯电抗器的振动具有重要的参考意义。
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关键词
铁芯电抗器
电磁
-
结构
力场
耦合
气隙
结构
铁芯振动
正交多项式模型
振动位移
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职称材料
直流偏磁下的变压器振动仿真与试验
被引量：
18
2
作者
汪金刚
毛凯
+2 位作者
段旭
杨永明
李珂
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期58-67,共10页
针对变压器实际运行中经常会出现振动异常现象的问题,结合变压器铁心和绕组的振动机理,给出了变压器铁心和绕组所受电磁力方程和位移方程。利用COMSOL电磁场模块中的瞬态电流源建立电场模型,然后选择感应电流单元以电场模型计算结果作...
针对变压器实际运行中经常会出现振动异常现象的问题,结合变压器铁心和绕组的振动机理,给出了变压器铁心和绕组所受电磁力方程和位移方程。利用COMSOL电磁场模块中的瞬态电流源建立电场模型,然后选择感应电流单元以电场模型计算结果作为激励源建立磁场模型,实现第一次电磁场的耦合建模。利用结构力学模块中实体应力应变部分建立结构力场模型,将电磁场耦合计算出的电磁力结果作为载荷加到力场模型中,实现第二次耦合,并最终得到发生直流偏磁时变压器内部磁通密度、机械应力分布、张力分布以及位移场分布的变化规律。通过搭建变压器振动试验平台,验证了铁心振动仿真模型、绕组振动仿真模型的正确性。
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关键词
电磁
场—
结构
力场
耦合
直流偏磁
变压器振动
铁心
绕组
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职称材料
题名
基于电磁-结构力场耦合的铁芯电抗器振动特性分析及优化方法
被引量：
4
1
作者
袁发庭
陈步康
陈炜
唐波
姬睿氢
机构
湖北省输电线路工程技术研究中心(三峡大学)
三峡大学电气与新能源学院
国网湖南省电力有限公司电力科学研究院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2374-2384,共11页
基金
湖北省教育厅科学技术研究项目(Q20211212)
宜昌市科技计划项目(A21-3-010)。
文摘
建立准确的材料磁致伸缩模型是分析铁芯电抗器振动特性的关键。为准确建立硅钢片磁致伸缩模型,基于经典Jiles-Atherton(J-A)磁滞模型和二次畴转模型建立了铁芯材料磁致伸缩模型,提出了基于改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)与归一化的阻尼最小二乘算法(Levenberg-Marquardt,LM)的混合优化算法,结合实验测量结果,该算法能够准确和快速辨识模型中的5个特征参数。根据软磁材料模型特征参数,构建了考虑磁致伸缩特性的三相干式铁芯电抗器几何模型,分析了铁芯电抗器铁芯振动位移分布。利用中心组合试验设计与有限元仿真相结合的方法,获得了不同气隙结构参数下电抗器的振动位移仿真结果,并建立了能够准确预测铁芯振动位移的正交多项式模型。以电抗器铁芯振动位移最小作为目标函数,在保证电感值基本不变的情况下获得了铁芯最佳气隙长度。优化结果表明,在最佳气隙结构参数下电抗器振动位移减少了10%,电感值变化仅为0.051%,优化方法对于降低铁芯电抗器的振动具有重要的参考意义。
关键词
铁芯电抗器
电磁
-
结构
力场
耦合
气隙
结构
铁芯振动
正交多项式模型
振动位移
Keywords
iron core reactor
electromagnetic-structural force field coupling
air gap structure
core vibration
orthogonal polynomial model
vibration displacement
分类号
TM47 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
直流偏磁下的变压器振动仿真与试验
被引量：
18
2
作者
汪金刚
毛凯
段旭
杨永明
李珂
机构
重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室
国网山东省电力公司济南供电公司
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期58-67,共10页
基金
国家自然科学基金(51207175
51247008)
文摘
针对变压器实际运行中经常会出现振动异常现象的问题,结合变压器铁心和绕组的振动机理,给出了变压器铁心和绕组所受电磁力方程和位移方程。利用COMSOL电磁场模块中的瞬态电流源建立电场模型,然后选择感应电流单元以电场模型计算结果作为激励源建立磁场模型,实现第一次电磁场的耦合建模。利用结构力学模块中实体应力应变部分建立结构力场模型,将电磁场耦合计算出的电磁力结果作为载荷加到力场模型中,实现第二次耦合,并最终得到发生直流偏磁时变压器内部磁通密度、机械应力分布、张力分布以及位移场分布的变化规律。通过搭建变压器振动试验平台,验证了铁心振动仿真模型、绕组振动仿真模型的正确性。
关键词
电磁
场—
结构
力场
耦合
直流偏磁
变压器振动
铁心
绕组
Keywords
electromagnetic-structure coupling field
DC bias
transformer vibration
core
the winding
分类号
TM743 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于电磁-结构力场耦合的铁芯电抗器振动特性分析及优化方法
袁发庭
陈步康
陈炜
唐波
姬睿氢
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
下载PDF
职称材料
2
直流偏磁下的变压器振动仿真与试验
汪金刚
毛凯
段旭
杨永明
李珂
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
18
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职称材料
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