大电流母线桥三维涡流场的有限元分析

应用大型有限元分析软件AN SYS,采用棱边有限元方法,对大电流母线桥进行了三维涡流场的计算,得到了磁感应强度和电磁力的大小及其在母线桥中的分布规律;通过与母线桥正常运行时的实测数据对比,验证了计算模型的有效性和计算结果的可靠性,并在此基础上研究了不同工作电流、母线相间距离对磁感应强度和电磁力的影响.仿真结果表明:磁感应强度和电磁力随着工作电流的增大而增大;减小母线相间距离使得各相母线间的电磁力增大,而箱体上的电磁力减小.

用棱边与节点有限元耦合的E-E-ψ法计算三维涡流场

该文提出了计算三维涡流场的棱边与节点有限元耦合的E-E-y 法。详细推导了E-E-y 法的Galerkin有限元方程,并讨论了其收敛过程,对PICCG算法作了改进,组合了PICCG法和ICCG(g)算法的优点,称为PICCG(g)算法。最后给出了数值算例,计算结果表明,该方法具有通用、方便、计算量小,精度高等优点。

大型变压器三维涡流场和结构件杂散损耗的工程研究

对非导磁钢板和导磁钢板进行了三维涡流场的数值计算与验证,并分析了计算方法对钢板杂散损耗的影响因素。

异步电机斜槽转子三维涡流场计算

本文根据异步电机转子结构的周期性和电磁场变化的规律，提出了一种计算斜槽转子横向电流的三维场模型。这种模型既保持了较高的计算精度，又简化了计算工作量。其求解区域仅为一个齿距。采用有限元法，成功地处理了媒质的各向异性、接触电阻及齿距边界条件，计算了横向电流的分布以及由此引起的附加损耗。附加损耗的计算结果与实测结果相符，精度符合工程要求。

卷铁心变压器三维涡流场建模与计算

大型卷铁心变压器开始逐步在铁路系统中被推广应用,涡流场建模分析是卷铁心变压器的设计与优化过程中的基础,而现有叠铁心建模方法对于卷铁心适用性较差。对卷铁心变压器的涡流场建模进行了研究:首先针对于卷铁心的实际卷绕结构修正传统各向异性的等效电导率公式,提出适用于卷铁心变压器的三维涡流场建模方法;然后将铁心涡流损耗作为算例,用经典计算模型验证了卷铁心涡流场模型的有效性;最后应用所提模型计算铁路专用OD-R-32000/55卷铁心式自耦变压器的涡流损耗,并对比设备的现场实测值,验证了其实际工程中的适用性。结果表明:所建模型能够有效地计算出铁心涡流损耗,并且具有较好的现场适用性。

大截面电力电缆固定金具三维涡流场有限元分析

文中建立了大截面电缆固定金具的三维涡流场数学模型,考虑初始条件和边界条件,利用有限元法分别研究了缆芯电流、金具材料电导率以及金具厚度对金具涡流损耗的影响。计算结果表明,金具涡流损耗均随电流、电导率以及厚度的增加而增大。当电流较大时,金具涡流损耗变化较快;当电导率较大时,反而金具涡流损耗变化趋于平缓;金具涡流损耗随厚度的变化呈线性关系。文中提出选用不锈钢作为金具材料可以有效地降低金具中所产生的涡流损耗。

计算三维涡流场的H-ψ方法

H-ψ法是一种以H作为涡流区求解变量,以ψ作为非涡流区求解变量的有限元方法。本文讨论了H和ψ在涡流区与非涡流区分界面上的耦合问题,对文献[4][5]中提出的H-ψ泛函进行了修正,最后通过算例证实了改进泛函的正确性以及用H-ψ法求解三维涡流场的可行性。

126kV真空灭弧室1/3线圈纵磁触头三维涡流场仿真

建立了126kV、1/3线圈纵磁触头三维电极结构模型,并利用有限元法对考虑了电弧影响的模型进行了三维涡流场仿真.在电流分别处于峰值和过零时,得到了纵向磁场分别在触头片表面和触头间隙中心平面上的分布,以及纵向磁场滞后时间沿径向路径的分布规律.

计算三维涡流场~*-ψ数学模型的矢量分解、分区消元、界面耦合法

本文提出了用有限元法计算三维涡流场的-ψ数学模型的新算法,实现了三维涡流场计算的矢量分解,并通过引入区域表面导纳矩阵的概念,实现了分区消元,最后通过空气区与涡流区在交界面上的耦合,得到仅以交界面上(?)的切向分量为变量的方程组。这一新算法不仅保证了涡流场库仑规范的强满足,而且显著降低了内存需要量。

计及异常涡流损耗机制的叠层铁心三维涡流场分析

电机和变压器运行过程中,叠层铁心中会产生涡流,为了实现设备性能精确预测,对涡流所产生的去磁效应和损耗尤其是异常涡流损耗必须进行有效计算。但是,现有的基于磁畴及畴壁运动模型或磁滞模型的涡流场计算方法存在过于复杂、难以融入数值计算等局限性。该文在异常涡流损耗因子概念基础上,并结合前期研究工作成果,提出叠层铁心各向异性等效电导率修正模型,并通过叠层铁心涡流场理论分析及总涡流损耗关系式推导和比较,证明所提出等效电导率修正模型的合理性。通过制作典型的取向硅钢片卷铁心模型,并以此为研究对象进行实验测量及三维有限元涡流场计算,揭示实际铁心涡流去磁效应远超过仅考虑存在经典涡流的传统涡流场计算方法预测结果,通过比较各种励磁条件下的磁密和铁耗测量值与计算值,进一步验证该文提出的等效电导率修正模型及相关涡流场分析方法的可行性和有效性。

三维涡流场基于有限元法的电磁位对

介绍了用有限元法解决三维涡流场问题时电磁位对的优选问题,分析了其适应情况和优缺点.对目前基于有限元法的三维涡流场数值分析方法的国内外现状作了综合评述.

计算三维涡流场的A—ψ法的改进及导体角点的处理

这种新算法使得在任意的几何形状的导体表面上强加的边界条件Ａ＊＝０十分容易。用分解矢量Ａ＊，预先消去在导体区和空气区的内节点的变量，最后通过导体区和空气区在交界面上的耦合，形成矩阵方程，这样可节省大量的计算机存储量。提出两种方法来处理导体角点问题。

用边界单元法分析计算大型变压器三维涡流场

以矢量磁位为未知量 ,给出了 3D开域涡流场问题的边界单元法数学模型 ,对 1台大型电力变压器低压引线产生的三维开域涡流场进行了实例分析计算。

三维涡流场有限元网格全自动生成的新方法

介绍了一种用于计算大型变压器涡流场的三维有限元网格全自动生成的新方法 ,提出了将移动实体边界单元节点过程 ,用于实现任意多媒质、多连通区域三维网格的全自动生成 ,并给出了实例。

大型汽轮发电机转子端部三维涡流场数学模型

以汽轮发电机转子端部涡流场的数学模型为例 ,论述了采用 A,Ф— A法 ,将三维涡流场有限元计算 ,引入汽轮发电机转子端部三维涡流场的分析中 ,并入了库仑规范 。

基于三维涡流场模型的变压器结构件损耗计算

提出了一种基于三维涡流场模型的变压器结构件损耗精确计算方法,并以S9-1600/10/0.4型配电变压器为例和传统的损耗计算方法进行了对比。首先利用有限元软件(如Comsol等)计算变压器内部电磁场,获得变压器的外特性曲线,经数据拟合后得到变压器外特性曲线的一般表达式,由此计算变压器在不同功率因数和负载率下的负载电流,再将此负载电流作为三维涡流场模型中线圈的电流激励来计算变压器各结构件的损耗。该方法考虑了变压器实际负载电压随负载电流变化的因素,计算结果的精度更高,且能方便计算任意功率因数和负载率下的损耗值。仿真算例的计算结果表明,在功率因数较低和负载率较大时,该方法计算得到的结构件损耗值和未修正的传统计算方法得到的损耗值之间存在较大差异;在功率因数较大和负载率较小时,其差异不明显。因此,在精确计算变压器温度场和热点时应考虑这种差异。

一种实用的三维涡流场解法

变压器的漏磁场分布复杂,计算工作量极大。本文利用解三维涡流场较简便的改进的—ψ方法对一台三相箔式变庄器的漏磁分布、附加损耗、涡流分布及电动力分布进行了计算,结果是合理的。从而表明改进的—ψ方法完全可以用来解决实际工程问题,的确是一种简单方便而且有效的方法。

三维稳态涡流场有限元分析的后验误差估计

介绍了几种有限元后验误差分析方法,特别对显式余量法、平均法及能量法在采用A-?位对节点元涡流场分析中的应用作了比较和分析,并给出了应用这三种方法进行自适应有限元分析时的后验误差计算公式。实际算例表明,余量法及平均法可以用于稳态涡流场有限元分析的后验误差估计,在以涡流损耗作为计算重点时,能量法应该慎用。

基于三维涡流场计算的换流站PLC避雷器发热分析

PLC噪声滤波器的主要作用是滤除传导高频干扰噪声,以防对电力系统中的电力载波通信信号造成干扰。为了防止过电压损坏主线圈和调谐装置,在滤波器的电抗器内部装有避雷器。针对换流站PLC避雷器端部异常发热情况,应用有限元软件,开展了三维涡流场有限元数值计算,采用缩比模型对三维涡流场与材料特性、电流幅值和频率之间的关系进行分析计算。计算结果表明:在相同的低频交变磁场中,导电不导磁材料比导电导磁材料的涡流损耗更大,而且受磁场源的电流幅值和频率的影响显著。计算结论为PLC电抗器内部避雷器的设计、结构优化、运行维护和故障分析提供了理论参考数据。