非晶合金干式变压器铁心振动特性抑制及其信号检测研究
发布时间：2021-05-12 06:09
非晶合金配电变压器具有优异的节能效果,其运行过程中产生的空载损耗和空载电流仅为常规硅钢片变压器的25%和20%,因此在输配电行业具有更广泛的应用潜力。由于非晶合金材料磁致伸缩率高于硅钢片,且其对应力尤为敏感,运行时产生的高噪声给居民生产与生活造成较大负面危害。磁致伸缩效应引起的铁心振动是变压器噪声的主要来源。目前鲜有文献研究非晶合金铁心的振动特性和抑制措施,因此探究非晶合金铁心振动特性对低噪声环保型变压器的研发具有积极的学术和应用价值。本文以SCBH15-200/10型非晶合金干式配电变压器铁心为研究对象,采用仿真分析和实验研究相结合的手段,开展了非晶合金铁心有限元仿真、振动特性、减振降噪以及信号检测研究。本文主要内容如下:（1）建立了非晶合金干式变压器铁心模型,采用有限元分析软件依据电磁学和动力学原理对铁心进行磁通密度计算和模态分析,为铁心振动实验提供测点布置依据。单相铁心与三相铁心主磁场仿真结果表明上铁轭和内倒角处磁通密度值较高;通过对铁心下铁轭施加固定约束,计算出铁心固有振动频率和模态振型,前两阶模态振型表明铁心上铁轭振动趋势最明显。（2）搭建了铁心振动测试平台,在铁心磁通密度较...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 非晶合金变压器噪声产生机理
1.3 国内外研究现状
1.3.1 铁心振动有限元分析研究现状
1.3.2 铁心振动抑制方法研究现状
1.3.3 变压器运行状态检测研究现状
1.4 本文主要工作
第二章 非晶合金变压器铁心的磁通密度计算和模态分析
2.1 基本理论
2.1.1 变压器铁心磁致伸缩效应
2.1.2 电磁场基本理论
2.1.3 模态分析基本理论
2.2 非晶合金变压器铁心主磁场分析
2.2.1 单相非晶合金铁心主磁场仿真计算
2.2.2 三相非晶合金铁心主磁场仿真计算
2.3 非晶合金变压器铁心模态分析
2.4 本章小结
第三章 基于时频的非晶合金变压器铁心振动特性实验研究
3.1 振动特性和噪声测量装置与实验步骤
3.1.1 铁心振动测试平台
3.1.2 实验装置选择
3.1.3 实验步骤
3.2 实验结果
3.2.1 大框铁心振动特性分析
3.2.2 小框铁心振动特性分析
3.3 本章小结
第四章 非晶合金铁心振动抑制方法研究
4.1 夹紧力与铁心振动噪声的关系
4.2 绝缘扎带对铁心振动的影响
4.2.1 实验装置
4.2.2 结果及分析
4.3 压紧力对铁心振动的影响
4.3.1 实验装置
4.3.2 结果及分析
4.4 综合降噪方法实施效果
4.5 本章小结
第五章 小波包变换在铁心振动信号检测中的应用
5.1 小波包分析理论
5.1.1 小波包定义
5.1.2 小波包基的选取原则
5.1.3 小波包分解和重构算法
5.2 小波包变换进行特征信号提取方法
5.3 小波包变换在铁心状态检测中应用
5.3.1 正常状态下实验结果与分析
5.3.2 施加应力下实验结果与分析
5.4 最大振动点施加合适压紧力抑制效果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力变压器振动与噪声及其控制措施研究现状与展望[J]. 汲胜昌,师愉航,张凡,陆伟锋. 高压电器. 2019(11)
[2]变压器铁心振动特性的有限元分析[J]. 段效琛,李英娜,郭丽君,赵振刚,李川. 控制工程. 2018(06)
[3]电力变压器绕组振动及传播特性研究[J]. 张凡,汲胜昌,师愉航,陆伟锋,黎大健,陈梁远. 中国电机工程学报. 2018(09)
[4]特高压变压器用高磁感取向硅钢片励磁特性[J]. 汤浩,仇宇舟,张书琦,李金忠,田宇,陈宇. 高电压技术. 2018(03)
[5]基于经验小波变换的变压器振动信号特征提取[J]. 赵妙颖,许刚. 电力系统自动化. 2017(20)
[6]超高压变压器铁芯硅钢片磁致伸缩力数值计算[J]. 韩芳旭,李岩,井永腾,王欢. 高电压技术. 2017(03)
[7]铝纤维板的复合结构吸声性能分析[J]. 周兵,涂琪,倪园,王延召,李晨辉,胡静竹. 噪声与振动控制. 2017(01)
[8]变电站声屏障降噪效果及影响因素分析[J]. 胡静竹,刘涤尘,廖清芬,晏阳,梁姗姗. 武汉大学学报(工学版). 2017(01)
[9]短路冲击下变压器振动频响函数研究[J]. 张凡,汲胜昌,祝令瑜,占草,方超,杜玮,周倩雯. 西安交通大学学报. 2017(02)
[10]检测变压器故障的扫频阻抗法特性研究及应用[J]. 刘勇,汲胜昌,杨帆,饶章权,柯春俊,杨贤. 高电压技术. 2016(10)
博士论文
[1]基于流固耦合方法的电力变压器电磁振动与噪声问题研究[D]. 韩芳旭.沈阳工业大学 2016
[2]叠片铁心磁致伸缩效应对变压器、交流电机的振动噪声影响研究[D]. 祝丽花.河北工业大学 2013
[3]变压器噪声的反馈有源控制方法研究[D]. 张丽敏.南京大学 2012
[4]基于振动信号分析方法的电力变压器状态监测与故障诊断研究[D]. 吴书有.中国科学技术大学 2009
[5]铁磁材料非线性磁弹性耦合理论及其在超磁致伸缩智能材料中的应用[D]. 周浩淼.兰州大学 2007
[6]基于光纤光栅和小波包分析的智能材料与结构损伤识别研究[D]. 信思金.武汉理工大学 2005
硕士论文
[1]变压器铁芯—绕组的有限元分析与振动特性研究[D]. 郭丽君.昆明理工大学 2015
[2]变压器噪声的治理技术研究[D]. 魏亚军.华中科技大学 2014
[3]直流偏磁下干式非晶合金变压器振动噪声的研究[D]. 高延超.沈阳工业大学 2014
[4]基于小波包和支持向量机的滚动轴承故障识别方法[D]. 秦政博.太原理工大学 2010
本文编号：3182887
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 非晶合金变压器噪声产生机理
1.3 国内外研究现状
1.3.1 铁心振动有限元分析研究现状
1.3.2 铁心振动抑制方法研究现状
1.3.3 变压器运行状态检测研究现状
1.4 本文主要工作
第二章 非晶合金变压器铁心的磁通密度计算和模态分析
2.1 基本理论
2.1.1 变压器铁心磁致伸缩效应
2.1.2 电磁场基本理论
2.1.3 模态分析基本理论
2.2 非晶合金变压器铁心主磁场分析
2.2.1 单相非晶合金铁心主磁场仿真计算
2.2.2 三相非晶合金铁心主磁场仿真计算
2.3 非晶合金变压器铁心模态分析
2.4 本章小结
第三章 基于时频的非晶合金变压器铁心振动特性实验研究
3.1 振动特性和噪声测量装置与实验步骤
3.1.1 铁心振动测试平台
3.1.2 实验装置选择
3.1.3 实验步骤
3.2 实验结果
3.2.1 大框铁心振动特性分析
3.2.2 小框铁心振动特性分析
3.3 本章小结
第四章 非晶合金铁心振动抑制方法研究
4.1 夹紧力与铁心振动噪声的关系
4.2 绝缘扎带对铁心振动的影响
4.2.1 实验装置
4.2.2 结果及分析
4.3 压紧力对铁心振动的影响
4.3.1 实验装置
4.3.2 结果及分析
4.4 综合降噪方法实施效果
4.5 本章小结
第五章 小波包变换在铁心振动信号检测中的应用
5.1 小波包分析理论
5.1.1 小波包定义
5.1.2 小波包基的选取原则
5.1.3 小波包分解和重构算法
5.2 小波包变换进行特征信号提取方法
5.3 小波包变换在铁心状态检测中应用
5.3.1 正常状态下实验结果与分析
5.3.2 施加应力下实验结果与分析
5.4 最大振动点施加合适压紧力抑制效果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力变压器振动与噪声及其控制措施研究现状与展望[J]. 汲胜昌,师愉航,张凡,陆伟锋. 高压电器. 2019(11)
[2]变压器铁心振动特性的有限元分析[J]. 段效琛,李英娜,郭丽君,赵振刚,李川. 控制工程. 2018(06)
[3]电力变压器绕组振动及传播特性研究[J]. 张凡,汲胜昌,师愉航,陆伟锋,黎大健,陈梁远. 中国电机工程学报. 2018(09)
[4]特高压变压器用高磁感取向硅钢片励磁特性[J]. 汤浩,仇宇舟,张书琦,李金忠,田宇,陈宇. 高电压技术. 2018(03)
[5]基于经验小波变换的变压器振动信号特征提取[J]. 赵妙颖,许刚. 电力系统自动化. 2017(20)
[6]超高压变压器铁芯硅钢片磁致伸缩力数值计算[J]. 韩芳旭,李岩,井永腾,王欢. 高电压技术. 2017(03)
[7]铝纤维板的复合结构吸声性能分析[J]. 周兵,涂琪,倪园,王延召,李晨辉,胡静竹. 噪声与振动控制. 2017(01)
[8]变电站声屏障降噪效果及影响因素分析[J]. 胡静竹,刘涤尘,廖清芬,晏阳,梁姗姗. 武汉大学学报(工学版). 2017(01)
[9]短路冲击下变压器振动频响函数研究[J]. 张凡,汲胜昌,祝令瑜,占草,方超,杜玮,周倩雯. 西安交通大学学报. 2017(02)
[10]检测变压器故障的扫频阻抗法特性研究及应用[J]. 刘勇,汲胜昌,杨帆,饶章权,柯春俊,杨贤. 高电压技术. 2016(10)
博士论文
[1]基于流固耦合方法的电力变压器电磁振动与噪声问题研究[D]. 韩芳旭.沈阳工业大学 2016
[2]叠片铁心磁致伸缩效应对变压器、交流电机的振动噪声影响研究[D]. 祝丽花.河北工业大学 2013
[3]变压器噪声的反馈有源控制方法研究[D]. 张丽敏.南京大学 2012
[4]基于振动信号分析方法的电力变压器状态监测与故障诊断研究[D]. 吴书有.中国科学技术大学 2009
[5]铁磁材料非线性磁弹性耦合理论及其在超磁致伸缩智能材料中的应用[D]. 周浩淼.兰州大学 2007
[6]基于光纤光栅和小波包分析的智能材料与结构损伤识别研究[D]. 信思金.武汉理工大学 2005
硕士论文
[1]变压器铁芯—绕组的有限元分析与振动特性研究[D]. 郭丽君.昆明理工大学 2015
[2]变压器噪声的治理技术研究[D]. 魏亚军.华中科技大学 2014
[3]直流偏磁下干式非晶合金变压器振动噪声的研究[D]. 高延超.沈阳工业大学 2014
[4]基于小波包和支持向量机的滚动轴承故障识别方法[D]. 秦政博.太原理工大学 2010
本文编号：3182887
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3182887.html
