降低變壓器負(fù)載損耗的分析與措施
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1.1 軸向漏磁渦流損耗
當(dāng)不考慮渦流影響時(shí)，我們假定軸向漏磁通密度隨繞組寬度成線性分布如圖(1)，因縱向漏磁分布與線圈的幾何尺寸有關(guān)，即在線圈端部及外徑側(cè)，漏磁不按直線分布，而是發(fā)散，而且線圈外部磁路具有一定的磁阻，最大軸向漏磁通密度也將減小，因此工程計(jì)算中，用下面公式表示：
Bm=1.78×IWρ / Hx ×10 –4 T (4)
式中，ρ —洛氏系數(shù) ，IW為安匝數(shù)，Hx為線圈電抗高度(cm)。
上式中是假定在繞組所占的空間里，軸向漏磁通是相等的，因此軸向漏磁通在繞組中產(chǎn)生的渦流損耗與導(dǎo)線厚度的平方成正比。
圖 1 在漏磁場(chǎng)中的導(dǎo)線
應(yīng)當(dāng)注意，如果變壓器為三繞組變壓器，且運(yùn)行方式為內(nèi)—外繞組運(yùn)行時(shí)，雖然中間繞組沒有電流流過，由于它處于內(nèi)—外繞組的主漏磁空道之中，即位于最大縱向漏磁場(chǎng)位置處，也存在渦流損耗。該處的磁場(chǎng)與圖1不同，不是斜線分布，而是可近似看成均勻分布，根據(jù)推導(dǎo)，其渦流損耗為按斜線分布時(shí)的3倍。
1.2 幅向漏磁渦流損耗
由于漏磁通是由二次線圈磁勢(shì)和與其相平衡的一次線圈磁勢(shì)負(fù)載分量共同產(chǎn)生。根據(jù)變壓器的磁勢(shì)平衡定律可知，變壓器的磁勢(shì)總是平衡的，但由于縱絕緣結(jié)構(gòu)要求線圈的起始部分加強(qiáng)絕緣，或有調(diào)壓線段，使一、二次線圈在整個(gè)高度上的安匝分布并不完全處于平衡狀態(tài)。即在一些區(qū)域里，一次線圈的安匝數(shù)大于二次線圈的安匝數(shù)，而在另一些區(qū)域里，二次線圈的安匝數(shù)大于一次線圈的安匝數(shù)。每一區(qū)域里的一二次線圈等效安匝相平衡，而平衡的磁勢(shì)將產(chǎn)生漏磁通，所以在一二次線圈所占據(jù)的空間里還有一種流通方向與線圈軸向方向相垂直的漏磁通，稱為幅向漏磁通，它在線圈的導(dǎo)線中也產(chǎn)生渦流損耗
幅向漏磁通比縱向漏磁通小很多，但在特大容量變壓器中，幅向漏磁通要占一定的比例，因此由它產(chǎn)生的渦流損耗也不可忽視。工程上的計(jì)算也可參照縱向漏磁的計(jì)算方法。
k fw =k×102(b Br /δ)2×(f / 50)2 (5)
式中b——導(dǎo)線寬度 (mm)
δ——導(dǎo)線中的電流密度(A/mm2)
Br——主漏磁空道磁密幅值(T)
文獻(xiàn)[3]針對(duì)變壓器不平衡安匝對(duì)幅向漏磁產(chǎn)生的影響做了分析。可知，除繞組端部外，縱向漏磁分布與不平衡安匝相似。同時(shí)高低壓繞組的幅向漏磁分布在主空道內(nèi)存在一個(gè)分界帶，分界帶兩側(cè)的幅向漏磁各自閉合。即低壓繞組的幅向漏磁由心柱及上下鐵軛閉合，并對(duì)其漏磁起主要作用;外繞組的幅向漏磁通過外部氣隙閉合，并對(duì)其漏磁起主要作用。由于內(nèi)繞組與鐵心柱 電子負(fù)載相關(guān)文章:電子負(fù)載原理 絕對(duì)值編碼器相關(guān)文章:絕對(duì)值編碼器原理
評(píng)論