电力机车主变压器的三维漏磁场与夹板涡流损耗计算和优化.pdfVIP

第 卷 第 期 ! # ’()*! 2(*# 年 月 !#$%’() $%% $%% # +,-.,/0,1 电力机车主变压器的三维漏磁场 与夹板涡流损耗计算和优化 ! ! ! ! 许加柱 ，罗隆福 ，李 季 ，李 勇 ，黄登威 （湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 株洲电力机车厂，湖南 株洲 ） !# !##$%$ # !%## 建立了电力机车主变压器有限元模型，分析了其三维漏磁场，计算出了铁心夹板的涡流分布和涡流损 摘要： 耗，并对铁心夹板进行了优化。 关键词：变压器；漏磁场；夹板；涡流损耗 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） !#$% ’$$’()#%* %$$+ $,($$$’($* 引言 涡流损耗的边单元有限元计算方法 ! # 电力机车变压器是机车的主要设备，其运行质 !# 边单元法的优点 量直接关系到铁路运输的安全畅通。电力机车主变 目前，有限元法主要采用基于节点的磁标势法 压器是高漏抗、多绕组变压器，采用饼式绕组，会产 （ 和磁矢势法（ 0123456 760809 :;4324508 7:= 01 生较强横向漏磁场。由于其安装于机车车底，因此高 23456 ?364;9 :;4324508 ?: ），但它们存在如下问 度受到严格限制，散热条件较差。铁心夹板是保证变 题： 压器器身强度的重要部件，虽然其涡流损耗占变压 （）在材料界面和导体表面强加边界条件不方 ’ 器的总损耗百分比不大，但由于其处于高漏磁场区 便； ， 域中-’ %. ，容易产生损耗的局部集中，从而产生局部 （）在不均匀介质中，基于节点的有时不能准确 % 过热现象。所以，准确计算变压器铁心夹板的涡流损 计算出/@ 磁场问题。 耗和涡流分布对变压器设计人员来说，就变得尤为 这些缺点可以通过边单元法来消除。边单元 重要。 （ ，又称棱边元）将自由度赋给棱边而 AB13 A83C324 由于夹板表面漏磁分布受绕组布置的影响，针 不是单元节点。矩形边单元和六面体边单元的矢量 对多绕组的电力机车变压器，其夹板表面的漏磁分 基函数详细求解可参考文献-+. ，在此不再赘述。与 布就变得相当复杂。文献-/.采用了解析法求解夹板 磁