基于三维磁特性参数的可控电抗器电磁振动噪声模拟与实验研究

基本信息
批准号:51507110
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:祝丽花
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张欣,刘雪莉,王宁,章鹏程,杨意妹,吴晓康
关键词:
振动噪声磁致伸缩可控电抗器数值模拟三维磁特性
结项摘要

Controllable reactor is an important device in EHV(UHV)power system. However, its vibration and local overheating is still acknowledged as two worldwide problems of the reactor due to its core structure and work characteristics. Electromagnetic force and magnetostriction are the main cause of electromagnetic vibration noise, and DC-biased magnetization and core saturation of the control system will further aggravate vibration. Researches generated from the electromagnetic vibration mechanism of controlled reactor noise have been rare reported. Based on three dimensional magnetic parameters, the project simulates the electromagnetic properties and electromagnetic vibration and noise of controllable reactor. The main contents of include: (1) To measure magnetostrictive properties under DC bias magnetization and harmonics and 3-D magnetic properties of lamination core sample.(2) Based on 3-D magnetization parameters, the electromagnetic properties of controllable reactor will be analyzed.(3) Electromagnetic vibration and noise of controllable reactor will be calculated to obtain the size and distribution of vibration and noise at different saturation degree.(4) Through the prototype measurement and analysis to improve the numerical models of controllable reactor, which could further guide the engineering applications. The project of the research results can provide technical support for controllable reactor design and development, and lay a foundation for further vibration and noise reduction measures.

可控电抗器是超(特)高压电力系统中的重要装置。由于可控电抗器的铁心结构和工作特点,其振动与局部过热问题迄今为止仍被公认为是电抗器的两个世界性难题。电磁力和磁致伸缩是引起可控电抗器电磁振动噪声的主要原因,而控制系统的直流偏磁和铁心饱和会进一步加剧振动。目前从电磁振动产生机理对可控电抗器噪声的研究还鲜见报导。本项目提出基于三维磁特性参数,对可控电抗器的电磁特性、振动和噪声进行数值模拟,主要研究内容包括:(1) 测量直流偏磁、谐波下硅钢片的磁致伸缩和硅钢叠片的三维磁特性;(2)以测量的三维磁化参数为基础,精确计算和分析可控电抗器的电磁特性;(3)对可控电抗器的电磁振动噪声进行分析,得到不同饱和程度下振动、噪声的大小和分布;(4)通过对样机振动噪声的测量与分析,改善可控电抗器的数值模型,进一步指导工程应用。本项目的研究成果能够为可控电抗器的设计研发提供技术支持,为进一步减振降噪措施奠定基础

项目摘要

可控电抗器是高压电力系统中的重要装置。由于电抗器铁心结构和工作特点,其振动与局部过热问题迄今为止仍被公认为是电抗器的两个世界性难题。电磁力和磁致伸缩是引起可控电抗器电磁振动噪声的主要原因,而控制系统的直流偏磁和铁心饱和会进一步加剧振动。目前从电磁振动产生机理对可控电抗器噪声的研究还鲜见报导。本项目基于铁心材料三维磁特性参数,对电抗器的电磁特性、振动和噪声进行了数值模拟,研究内容主要包括:(1) 测量分析了直流偏磁、谐波下硅钢片的磁致伸缩和硅钢叠片的三维磁特性;(2)以测量的三维磁化参数为基础,精确计算分析了可控电抗器的电磁和振动特性;(3)对可控电抗器的电磁振动噪声进行分析,得到不同饱和程度下振动、噪声的大小和分布;(4)加工了可控电抗器样机,并对样机振动噪声的测量与分析,改进了可控电抗器的计算分析方法;(5)针对裂心式电抗器进行了电磁振动分析和减振降噪计算和实验验证;(6)对铁心材料的损耗进行了初步研究,建立了动态J-A模型并实现了有限元损耗计算分析。研究成果得到了行业企业的认可并进行了一定的成果转化。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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