Открытый доступ
Только для подписчиков
Анализ методов определения потерь в магнитопроводе трансформатора
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-1-52-57
Аннотация
Для эффективной минимизации магнитных потерь и повышения коэффициента полезного действия машин, в частности трансформаторов, необходимо точно разделить полные потери в магнитопроводах электрических машин на гистерезисную и вихретоковую составляющие. Для решения указанной задачи предложены три варианта ваттметрового метода, основанные на разной зависимости вихретоковых и гистерезисных потерь от частоты перемагничивания, магнитного потока и температуры и названные методами двух частот, двух плотностей и двух температур. Для каждого из трёх методов при разных условиях проведено по два опыта. В опытах холостого хода на двух частотах, при двух плотностях магнитного потока и двух температурах магнитопровода измерены активные мощности, затраченные на нагрев сердечника, и получены выражения мощностей гистерезисных и вихретоковых потерь. Результаты экспериментов, проведённых разными методами, согласованы между собой. Проанализированы достоинства и трудности реализации каждого метода. Показано, что комбинация методов позволила определить показатель степени плотности магнитного потока в выражении мощности гистерезисных потерь (коэффициент Штейнмеца) для конкретного трансформатора.
Ключевые слова
магнитопровод,
гистерезис,
вихревые токи,
потери в стали,
опыт холостого хода,
метод двух частот,
метод двух температур
Об авторе
С. М. Плотников
Сибирский государственный университет науки и технологий имени М. Ф. Решетнёва; Красноярский институт железнодорожного транспорта
Россия
Россия
Сергей Михайлович Плотников
Красноярск
Список литературы
1. Hajipour E., Vakilian M., Ghafouri M., International Transaction of Electrical and Computer Engineers System, 2014, vol. 2, no. 1, pp. 34–38. https://doi.org/10.12691/iteces-2-1-6
2. Плотников С. М. Определение потерь на вихревые токи и на гистерезис в магнитопроводах электрических машин // Измерительная техника. 2020. № 11. С. 54–58. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-54-58
3. Bertotti G., IEEE Transactions on Magnetics, 1988, vol. 24, no. 1, pp. 621–630. https://doi.org/10.1109/20.43994
4. Chen Y., Pillay P., Conference Record of the 2002 IEEE Industry Applications Conference. 37th IAS Annual Meeting, 2002, vol. 2, pp. 759–766. https://doi.org/10.1109/IAS.2002.10426455.
5. De Campos M. F., Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2006, vol. 301, pp. 94–99. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2005.06.014
6. Zirka S. E., Moroz Y. I., Marketos P., Moses A. J., IEEE Transactions on Magnetics, 2010, vol. 46, no. 2, pp. 286–289. https://doi.org/10.1109/TMAG.2009.2032858
7. Olivares-Galván J. C. et al., 7th Mediterranean Conference and Exhibition on Power Generation, Transmission, Distribution and Energy Conversion (MedPower 2010), 2010, pp. 1–5. https://doi.org/10.1049/cp.2010.0900
8. Popescu M., Miller T. J. E., McGilp M., Ionel D. M., Dellinger S. J., Heidemann R. J., 2007 IEEE Industry Applications Annual Meeting, 2007, pp. 60–66. https://doi.org/10.1109/07IAS.2007.14
9. Najgebauer M., Models for Prediction of Energy Loss in Soft Magnetic Materials, Conference: XII International PhD Workshop OWD, Wisla, Poland, 23–26 October 2010, pp. 487–482.
10. Ibrahim M., Pillay P., IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2012, рр. 1–8. https://doi.org/10.1109/ECCE.2012.6342536
11. Parthasaradhy P., Ranganayakulu S. V., Hysteresis and eddy current losses of magnetic material by Epstein frame methodnovel approach, The International Journal Of Engineering And Science (IJES), 2014, pp. 85–93.
12. Пат. № 2755053 РФ / С. М. Плотников // Изобретения. Полезные модели. 2021. № 26.
13. Xue S., Feng J., Guo S., Peng J., Chu W. Q., Zhu Z. Q., IEEE Transactions on Magnetics, 2018, vol. 54, no. 1, pp. 1–10. https://doi.org/10.1109/TMAG.2017.2755593
14. Chen J., Wang D., Cheng S., Wang Y., Zhu Y., Liu Q., IEEE Transactions on Magnetics, 2015, vol. 51, no. 11, pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/TMAG.2015.2432081
15. Takahashi N., Morishita M., Miyagi D., Nakano M., IEEE Transactions on Magnetics, 2010, vol. 46, no. 2, pp. 548–551. https://doi.org/10.1109/TMAG.2009.2033122
16. Марочник сталей и сплавов / Под общей ред. А. С. Зубченко. М.: Машиностроение, 2003. 784 с.
17. Дружинин В. В. Магнитные свойства электротехнической стали. М.: Энергия, 1974. 238 с.
18. Пат. № 2743902 РФ / С. М. Плотников // Изобретения. Полезные модели. 2021. № 7.
19. Иванов И. И., Равдоник В. С. Электротехника. М.: Высш. школа, 1984. 375 с.
20. Плотников С. М. Оценка погрешностей ваттметрового метода определения магнитных потерь в трансформаторах // Измерительная техника. 2021. № 3. С.40–44. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-3-40-44
21. Пат. № 2764780 РФ / С. М. Плотников // Изобретения. Полезные модели. 2022. № 3.
Рецензия
Для цитирования:
Плотников С.М. Анализ методов определения потерь в магнитопроводе трансформатора. Измерительная техника. 2022;(1):52-57. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-1-52-57
For citation:
Plotnikov S.M. Analysis of the methods for determining losses in the transformer magnetic core. Izmeritel`naya Tekhnika. 2022;(1):52-57. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-1-52-57
Просмотров: 27
Послать статью по эл. почте 