非晶合金干式變壓器鐵心振動(dòng)特性抑制及其信號(hào)檢測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 06:09
非晶合金配電變壓器具有優(yōu)異的節(jié)能效果,其運(yùn)行過程中產(chǎn)生的空載損耗和空載電流僅為常規(guī)硅鋼片變壓器的25%和20%,因此在輸配電行業(yè)具有更廣泛的應(yīng)用潛力。由于非晶合金材料磁致伸縮率高于硅鋼片,且其對(duì)應(yīng)力尤為敏感,運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高噪聲給居民生產(chǎn)與生活造成較大負(fù)面危害。磁致伸縮效應(yīng)引起的鐵心振動(dòng)是變壓器噪聲的主要來源。目前鮮有文獻(xiàn)研究非晶合金鐵心的振動(dòng)特性和抑制措施,因此探究非晶合金鐵心振動(dòng)特性對(duì)低噪聲環(huán)保型變壓器的研發(fā)具有積極的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。本文以SCBH15-200/10型非晶合金干式配電變壓器鐵心為研究對(duì)象,采用仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的手段,開展了非晶合金鐵心有限元仿真、振動(dòng)特性、減振降噪以及信號(hào)檢測(cè)研究。本文主要內(nèi)容如下:(1)建立了非晶合金干式變壓器鐵心模型,采用有限元分析軟件依據(jù)電磁學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理對(duì)鐵心進(jìn)行磁通密度計(jì)算和模態(tài)分析,為鐵心振動(dòng)實(shí)驗(yàn)提供測(cè)點(diǎn)布置依據(jù)。單相鐵心與三相鐵心主磁場(chǎng)仿真結(jié)果表明上鐵軛和內(nèi)倒角處磁通密度值較高;通過對(duì)鐵心下鐵軛施加固定約束,計(jì)算出鐵心固有振動(dòng)頻率和模態(tài)振型,前兩階模態(tài)振型表明鐵心上鐵軛振動(dòng)趨勢(shì)最明顯。(2)搭建了鐵心振動(dòng)測(cè)試平臺(tái),在鐵心磁通密度較...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 非晶合金變壓器噪聲產(chǎn)生機(jī)理
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 鐵心振動(dòng)有限元分析研究現(xiàn)狀
1.3.2 鐵心振動(dòng)抑制方法研究現(xiàn)狀
1.3.3 變壓器運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要工作
第二章 非晶合金變壓器鐵心的磁通密度計(jì)算和模態(tài)分析
2.1 基本理論
2.1.1 變壓器鐵心磁致伸縮效應(yīng)
2.1.2 電磁場(chǎng)基本理論
2.1.3 模態(tài)分析基本理論
2.2 非晶合金變壓器鐵心主磁場(chǎng)分析
2.2.1 單相非晶合金鐵心主磁場(chǎng)仿真計(jì)算
2.2.2 三相非晶合金鐵心主磁場(chǎng)仿真計(jì)算
2.3 非晶合金變壓器鐵心模態(tài)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于時(shí)頻的非晶合金變壓器鐵心振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究
3.1 振動(dòng)特性和噪聲測(cè)量裝置與實(shí)驗(yàn)步驟
3.1.1 鐵心振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)
3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置選擇
3.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 大框鐵心振動(dòng)特性分析
3.2.2 小框鐵心振動(dòng)特性分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 非晶合金鐵心振動(dòng)抑制方法研究
4.1 夾緊力與鐵心振動(dòng)噪聲的關(guān)系
4.2 絕緣扎帶對(duì)鐵心振動(dòng)的影響
4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.2.2 結(jié)果及分析
4.3 壓緊力對(duì)鐵心振動(dòng)的影響
4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.3.2 結(jié)果及分析
4.4 綜合降噪方法實(shí)施效果
4.5 本章小結(jié)
第五章 小波包變換在鐵心振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用
5.1 小波包分析理論
5.1.1 小波包定義
5.1.2 小波包基的選取原則
5.1.3 小波包分解和重構(gòu)算法
5.2 小波包變換進(jìn)行特征信號(hào)提取方法
5.3 小波包變換在鐵心狀態(tài)檢測(cè)中應(yīng)用
5.3.1 正常狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.2 施加應(yīng)力下實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.4 最大振動(dòng)點(diǎn)施加合適壓緊力抑制效果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力變壓器振動(dòng)與噪聲及其控制措施研究現(xiàn)狀與展望[J]. 汲勝昌,師愉航,張凡,陸偉鋒. 高壓電器. 2019(11)
[2]變壓器鐵心振動(dòng)特性的有限元分析[J]. 段效琛,李英娜,郭麗君,趙振剛,李川. 控制工程. 2018(06)
[3]電力變壓器繞組振動(dòng)及傳播特性研究[J]. 張凡,汲勝昌,師愉航,陸偉鋒,黎大健,陳梁遠(yuǎn). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[4]特高壓變壓器用高磁感取向硅鋼片勵(lì)磁特性[J]. 湯浩,仇宇舟,張書琦,李金忠,田宇,陳宇. 高電壓技術(shù). 2018(03)
[5]基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的變壓器振動(dòng)信號(hào)特征提取[J]. 趙妙穎,許剛. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(20)
[6]超高壓變壓器鐵芯硅鋼片磁致伸縮力數(shù)值計(jì)算[J]. 韓芳旭,李巖,井永騰,王歡. 高電壓技術(shù). 2017(03)
[7]鋁纖維板的復(fù)合結(jié)構(gòu)吸聲性能分析[J]. 周兵,涂琪,倪園,王延召,李晨輝,胡靜竹. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(01)
[8]變電站聲屏障降噪效果及影響因素分析[J]. 胡靜竹,劉滌塵,廖清芬,晏陽,梁姍姍. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(01)
[9]短路沖擊下變壓器振動(dòng)頻響函數(shù)研究[J]. 張凡,汲勝昌,祝令瑜,占草,方超,杜瑋,周倩雯. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]檢測(cè)變壓器故障的掃頻阻抗法特性研究及應(yīng)用[J]. 劉勇,汲勝昌,楊帆,饒章權(quán),柯春俊,楊賢. 高電壓技術(shù). 2016(10)
博士論文
[1]基于流固耦合方法的電力變壓器電磁振動(dòng)與噪聲問題研究[D]. 韓芳旭.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]疊片鐵心磁致伸縮效應(yīng)對(duì)變壓器、交流電機(jī)的振動(dòng)噪聲影響研究[D]. 祝麗花.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[3]變壓器噪聲的反饋有源控制方法研究[D]. 張麗敏.南京大學(xué) 2012
[4]基于振動(dòng)信號(hào)分析方法的電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究[D]. 吳書有.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]鐵磁材料非線性磁彈性耦合理論及其在超磁致伸縮智能材料中的應(yīng)用[D]. 周浩淼.蘭州大學(xué) 2007
[6]基于光纖光柵和小波包分析的智能材料與結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 信思金.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]變壓器鐵芯—繞組的有限元分析與振動(dòng)特性研究[D]. 郭麗君.昆明理工大學(xué) 2015
[2]變壓器噪聲的治理技術(shù)研究[D]. 魏亞軍.華中科技大學(xué) 2014
[3]直流偏磁下干式非晶合金變壓器振動(dòng)噪聲的研究[D]. 高延超.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于小波包和支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承故障識(shí)別方法[D]. 秦政博.太原理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3182887
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 非晶合金變壓器噪聲產(chǎn)生機(jī)理
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 鐵心振動(dòng)有限元分析研究現(xiàn)狀
1.3.2 鐵心振動(dòng)抑制方法研究現(xiàn)狀
1.3.3 變壓器運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要工作
第二章 非晶合金變壓器鐵心的磁通密度計(jì)算和模態(tài)分析
2.1 基本理論
2.1.1 變壓器鐵心磁致伸縮效應(yīng)
2.1.2 電磁場(chǎng)基本理論
2.1.3 模態(tài)分析基本理論
2.2 非晶合金變壓器鐵心主磁場(chǎng)分析
2.2.1 單相非晶合金鐵心主磁場(chǎng)仿真計(jì)算
2.2.2 三相非晶合金鐵心主磁場(chǎng)仿真計(jì)算
2.3 非晶合金變壓器鐵心模態(tài)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于時(shí)頻的非晶合金變壓器鐵心振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究
3.1 振動(dòng)特性和噪聲測(cè)量裝置與實(shí)驗(yàn)步驟
3.1.1 鐵心振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)
3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置選擇
3.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 大框鐵心振動(dòng)特性分析
3.2.2 小框鐵心振動(dòng)特性分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 非晶合金鐵心振動(dòng)抑制方法研究
4.1 夾緊力與鐵心振動(dòng)噪聲的關(guān)系
4.2 絕緣扎帶對(duì)鐵心振動(dòng)的影響
4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.2.2 結(jié)果及分析
4.3 壓緊力對(duì)鐵心振動(dòng)的影響
4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
4.3.2 結(jié)果及分析
4.4 綜合降噪方法實(shí)施效果
4.5 本章小結(jié)
第五章 小波包變換在鐵心振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用
5.1 小波包分析理論
5.1.1 小波包定義
5.1.2 小波包基的選取原則
5.1.3 小波包分解和重構(gòu)算法
5.2 小波包變換進(jìn)行特征信號(hào)提取方法
5.3 小波包變換在鐵心狀態(tài)檢測(cè)中應(yīng)用
5.3.1 正常狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.2 施加應(yīng)力下實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.4 最大振動(dòng)點(diǎn)施加合適壓緊力抑制效果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力變壓器振動(dòng)與噪聲及其控制措施研究現(xiàn)狀與展望[J]. 汲勝昌,師愉航,張凡,陸偉鋒. 高壓電器. 2019(11)
[2]變壓器鐵心振動(dòng)特性的有限元分析[J]. 段效琛,李英娜,郭麗君,趙振剛,李川. 控制工程. 2018(06)
[3]電力變壓器繞組振動(dòng)及傳播特性研究[J]. 張凡,汲勝昌,師愉航,陸偉鋒,黎大健,陳梁遠(yuǎn). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[4]特高壓變壓器用高磁感取向硅鋼片勵(lì)磁特性[J]. 湯浩,仇宇舟,張書琦,李金忠,田宇,陳宇. 高電壓技術(shù). 2018(03)
[5]基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的變壓器振動(dòng)信號(hào)特征提取[J]. 趙妙穎,許剛. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(20)
[6]超高壓變壓器鐵芯硅鋼片磁致伸縮力數(shù)值計(jì)算[J]. 韓芳旭,李巖,井永騰,王歡. 高電壓技術(shù). 2017(03)
[7]鋁纖維板的復(fù)合結(jié)構(gòu)吸聲性能分析[J]. 周兵,涂琪,倪園,王延召,李晨輝,胡靜竹. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(01)
[8]變電站聲屏障降噪效果及影響因素分析[J]. 胡靜竹,劉滌塵,廖清芬,晏陽,梁姍姍. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(01)
[9]短路沖擊下變壓器振動(dòng)頻響函數(shù)研究[J]. 張凡,汲勝昌,祝令瑜,占草,方超,杜瑋,周倩雯. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]檢測(cè)變壓器故障的掃頻阻抗法特性研究及應(yīng)用[J]. 劉勇,汲勝昌,楊帆,饒章權(quán),柯春俊,楊賢. 高電壓技術(shù). 2016(10)
博士論文
[1]基于流固耦合方法的電力變壓器電磁振動(dòng)與噪聲問題研究[D]. 韓芳旭.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]疊片鐵心磁致伸縮效應(yīng)對(duì)變壓器、交流電機(jī)的振動(dòng)噪聲影響研究[D]. 祝麗花.河北工業(yè)大學(xué) 2013
[3]變壓器噪聲的反饋有源控制方法研究[D]. 張麗敏.南京大學(xué) 2012
[4]基于振動(dòng)信號(hào)分析方法的電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究[D]. 吳書有.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]鐵磁材料非線性磁彈性耦合理論及其在超磁致伸縮智能材料中的應(yīng)用[D]. 周浩淼.蘭州大學(xué) 2007
[6]基于光纖光柵和小波包分析的智能材料與結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別研究[D]. 信思金.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]變壓器鐵芯—繞組的有限元分析與振動(dòng)特性研究[D]. 郭麗君.昆明理工大學(xué) 2015
[2]變壓器噪聲的治理技術(shù)研究[D]. 魏亞軍.華中科技大學(xué) 2014
[3]直流偏磁下干式非晶合金變壓器振動(dòng)噪聲的研究[D]. 高延超.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于小波包和支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承故障識(shí)別方法[D]. 秦政博.太原理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3182887
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