Preisach模型与定点频域有限元相结合的算法研究

来源 :华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ken_200
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
变压器等电气设备内部由铁磁材料构成,而磁滞特性是铁磁材料的固有属性之一,研究电气设备内部的磁场分布对电气设备的制造和优化设计均有着重要的意义。在国家自然科学基金“基于关键材料与构件在役特性的大型间隙铁心电抗器振动行为有效模拟及实验验证”(51777073)的资助下,本文采用定点谐波平衡有限元法,同时采用动态磁滞模型综合计及磁滞效应的影响,在正弦激励条件下,分别对硅钢片内的一维非线性场和变压器叠片铁心内的二维非线性场展开分析与计算。研究铁磁材料的磁滞特性是分析铁磁材料内部非线性场的重要一环。根据正弦激励和偏磁激励下的静态极限磁滞回线分别生成相对应的一阶回转曲线,进而生成逆Everett函数,从而利用Preisach磁滞模型实现了对铁磁材料静态磁滞特性的拟合,在静态Preisach磁滞模型的基础上,引出动态磁滞模型,解决了对磁性材料动态磁特性的拟合问题。分别将静态和动态磁滞回线的拟合结果和测量结果进行对比分析,验证了静态磁滞模型和动态磁滞模型的合理性。根据麦克斯韦方程组,利用定点谐波平衡有限元法形成非线性场的频域有限元方程,同时采用动态磁滞模型准确计及磁滞效应的影响,实现正弦激励下对硅钢片内部的一维非线性场和叠片铁心内部的二维非线性场的求解。定点技术的引入,使得有限元方程的系数矩阵由变系数矩阵转化为常系数矩阵,大大地简化了方程的求解过程。二维情况下,由于变压器等电气设备由电压激励,而励磁电流未知,因此建立场路耦合关系,将叠片铁心内的二维非线性磁场和励磁电流同时作为待求量进行求解。
其他文献
由于具有独特的大变形特性、优异的可设计性以及潜在的多功能集成化优势,拉胀多孔材料在耐撞性结构轻量化设计和能量吸收可调控方面具有巨大的应用潜力。随着对拉胀多孔材料冲击动力学行为研究的进一步深入,发现多孔结构在适应现代高端装备局部冲击、复杂服役环境下安全防护和动力学行为可调控策略等方面仍存在不足。因此,研究冲击载荷下拉胀多孔材料动力学行为的可调控性具有重要意义。本文从冲击动力学角度出发,通过理论分析和
直流微电网作为分布式发电系统的重要组成部分,在电力系统大量接入电力电子变流器的当下,能够更高效可靠的接纳分布式电源和负载。随着直流微电网规模的扩大,由此也带来了一些新的问题。如不同网架结构下的系统是否具有稳定性差异,不同电源的控制器参数组合对整个系统稳定性的影响。针对上述问题,本文完成的主要工作如下:(1)为分析不同网架结构对直流微电网产生的影响,建立了电源与负载侧各换流器和直流线路的小信号模型,
燃煤电厂除常规的燃煤锅炉污染物(SO2、NOx、PM)外还会产生一系列有毒痕量元素。砷是烟气中常见的重金属元素,具有高毒性、易挥发和生物富集等特点。吸附法是目前常用的烟气脱砷技术,但利用吸附剂脱砷会增加电厂的初投资和运行成本,越来越多的研究希望利用现有污染物控制技术与设备进行协同控制来避免此问题。本文利用喷淋鼓泡实验台,研究了重金属砷的吸收特性,探讨了液气比、浸液深度、Ca CO3溶液质量分数及入
无线传感器网络具有规模大、灵活性强、性价比髙等优点,得到了广泛的应用。时间同步作为无线传感器网络的重要支撑技术之一,提供准确的时间信息是保证无线传感器网络的应用以及其自身协议运行的前提。本文在分析无线传感器网络特点之后,比较当前各时间同步算法的性能,研究了基于大规模无线传感器网络的时间同步算法,主要工作内容如下:首先介绍了适用于无线传感器网络的时间同步算法的研究意义与进展,详细分析和对比了各类时间
海底电缆是跨海电力传输的主要手段,近年来人们通过在海底电缆中埋入光纤构成了光电复合海缆,在传输电力的同时实现了电网信息的输送。分布式光纤传感技术具有耐高温、抗电磁干扰能力强、监测距离长和可实现连续监测等优点,是实现光电复合海缆在线监测的有效手段,其中基于布里渊散射的BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer)技术在多项技术指标上优于其他分布式
学位
沙尘天气一直困扰着我国北方大部分地区,内蒙古、青海、西藏等地区曾经发生过沙尘暴过境引起的外绝缘事故,因此有必要探究沙尘条件对空气间隙放电特性的影响。本文的主要工作内容如下:在西北强风沙、高海拔地区沿输电线路走廊共3200公里实地开展沙尘的采样和调研。利用激光粒度仪、X荧光光谱仪和电导法测量了沙尘样本的颗粒度、元素成分和含盐比,并通过现场环境调研和查阅相关文献,确定了模拟沙尘环境的风速、沙尘浓度、沙
学位
风能作为清洁能源,近年来发展十分迅速,随着大规模风电机组的投入运行,其运行故障出现次数也随之增多。主轴承故障是风电机组中维修成本最高的故障之一,对其作出快速精准地诊断是提高风电场经济效益的有效措施。但主轴承故障数量在风电机组的各种故障中占比较低,存在严重的数据不平衡问题,给运用数据挖掘方法判断故障类型带来很大困难。以生成对抗网络(GAN)为基准的数据增强方法在目前表现出了强大的数据生成能力,通过博
学位