【正文】 通過對磁屏蔽后箱體各部位渦流密度的分析，利用有限元軟件對屏蔽后箱體各部位和屏蔽板的損耗進(jìn)行分析計算得出損耗數(shù)值，表 51 是屏蔽后箱體各部位的渦流損耗值。 表 52 屏蔽 前 后箱體各部位的渦流損耗值 模型部位 屏蔽前 渦流損耗值 /w 屏蔽前 渦流損耗值 /w 屏蔽效果 后箱壁 % 左側(cè)壁 % 箱底 % 箱蓋 % 屏蔽板 0 箱體總損耗 % 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 從表 52中可以看出經(jīng)過磁屏蔽后箱體的損耗雖然還主要集中在后箱壁和左側(cè)壁，但已經(jīng)降到屏蔽前的 18%左右，箱體損耗降低幅度為先前的 % (在這里屏蔽后總的箱體損耗為箱體損耗和屏蔽板損耗之和 )。我們又對磁屏蔽分別取 20mm和 30mm 和 40mm 進(jìn)行計算，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 30mm 的屏蔽效果是其中最好的。 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 參考文獻(xiàn) [1]劉振亞，特高壓電網(wǎng) [M]，北京：中國經(jīng)濟(jì)出版社， 2021： 19 [2]程志光，高生，李琳，電氣工程渦流問題的分析與驗證 [M].北京 :高等教育出版社， 2021. [3]劉傳鑫，電力變壓器設(shè)計計算方法與實踐 [M].沈陽 :遼寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2021. [4]馮慈璋 , 電磁場，第二版，北京 :高等教育出版社， 1983 [5] ,et al,Three dimensional flux calculation on a threephase transformer, IEEE PWRD1, , 1986, [6]徐勇，周臘吾，朱英浩等，變壓器漏磁場的分析 [J].變壓器， 2021 ,40 (9 ) : 13 [7]徐松曉 ， 特高壓輸電線的分相電流相位差動保護(hù) [D]， 天津 大學(xué)， 2021， 1 [8]彭惠，變壓器漏磁場及箱體渦流損耗計算，清華大學(xué)， 2021： 1830 [9]瓦修京斯基，變壓器的理論與計算 [M].崔立君等譯 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1983. [10] . Koppikar, . Kulkarni， J .Turowski, Fast 3dimensional interactive putation of stray field and losses in asymmetric transformers, IEE ProcGener, Transm Distrib, Vol 147, ， July 2021 [11]柴建云，大型變壓器三維渦流漏磁場計算，清華大學(xué)年博士學(xué)位論文， 1989： 2238 [12]謝德馨等，變壓器二維渦流問題有限元解，哈爾濱電工學(xué)院學(xué)報， 1986,2 [13]陳玉慶，大型變壓器漏磁場、電場和應(yīng)力場有限元分析，山東大學(xué)， 2021 [14] Z. Cheng, , Z. Liu, C .Ye, M .Wu, On the use of bined potential sets to cope with general eddy current problem, Proceedings of 2nd CEM, London,1994, pp. 178181 [15] Kazuhiro Muramatsu, Norio Takahashi and Takayuki Mimura, Mago Thermal Fluid Analysis Taking Account of Natural Convection Using SemiLagrange Coordinate System, IEEE Trans. on Mags. , ， May 1999 [16]李樹棠，變壓器基礎(chǔ)知識，西安，陜西科學(xué)技術(shù)出版社， 1980 [17] , Calculation of Winding Losses in Shell Form Transformers for [18] (匈牙利 )合著，王曉鶯譯，《大型電力變壓器》， 1997：4667 [19] , , P , , . Power Transformer Protection Based On Transient Detection Using Discrete Wavelet Transform(DWT), 2021 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting 2327 January 2021, Singapore [20] Zhang Jiahui, Li Xianguo, Coolant Flow Distribution and Pressure Loss in ONAN Transformer WindingsPart II:optimization of Design Parameters, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, , ， JANUARY 2021 [21]閆學(xué)勤 ,杜勇 ,梁嵐，基于 ANSYS 的電力變壓器鐵芯磁場與漏磁場分布的仿真研究，新疆大學(xué)學(xué)報， [22] Guerin Christophe， Tanneau Gerard， Meunier eddy current losses calculation in transformer tanks using the finite element Magn., 1993, 29(2)。在論文完成之際，特向幫忙指導(dǎo)我的 老師 表達(dá)誠摯的謝意，感謝他對我的耐心指導(dǎo)。 通過此次畢業(yè)設(shè)計，讓我開闊了自己的思維，同時進(jìn)一步鞏固了 對 專業(yè)知識的理解，而且學(xué)習(xí)到了新的專業(yè)知識。 最后想對所有愛我和我愛的人表示感謝， 謝謝 你們對我 默默 的支持， 你們 給 我 的生活賦予了新的意義， 謝謝你們！ 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 附錄 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 華北電力大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 外文 部分 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 華北電力大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 譯文部分 原文著作（期刊）名稱： IEEE磁學(xué) ， 卷 40， 4號 作 者： Hiroaki Toda, Zhenping Xia, Jiabin Wang, Kais Atallah（ IEEE高級會員） , David Howe（ IEEE高級會員） 原文出版 單 位： IEEE 原文出版 時間 ： 2021年 7月 永磁無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子渦流損耗 摘要：本文提出了一種模塊化和傳統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)永磁無刷機(jī)的轉(zhuǎn)子渦流損耗的分析方法。研究還表明：通過對磁場分割的方法可以有效的減少渦流損耗。近日，一個比較新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的永磁無刷交流電機(jī)，通常被稱為“模塊化”電機(jī)[12], 已經(jīng)出現(xiàn)。模塊化的永磁電機(jī)與以往的無刷交流電機(jī)區(qū)別之處是，它有一個屬于單相的線圈集中卷繞替代或連續(xù)齒，以便使相繞組沒有重疊。例如，對于給定的一個極有一個小的插槽，與傳統(tǒng)的無刷機(jī) 24 個極 36個 狹縫 相比，新型電機(jī) 22 個極有 24個 狹縫 ，如圖1描述所示。因此，齒槽轉(zhuǎn)矩可以是非常小的，不使用斜交 [2]。然而，在模塊化永磁電機(jī)，定子磁動勢（ MMF）的分布包含了更豐富的空間諧波，而且基本定子磁動勢的磁極比永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子少，轉(zhuǎn)矩就由高階定子磁動勢諧波與永久磁鐵之間的相互作用產(chǎn)生。此外，定子槽開口部的存在會導(dǎo)致磁體中的磁場的變化，此組件的轉(zhuǎn)子的渦流損耗取決于槽的開口的寬度和極 /時隙之 比這兩個因素的組合。分析預(yù)測 的結(jié)果通過 來自時間階梯式有限元（ FE）分析的結(jié)果 來驗證 。 此技術(shù)適用于分析在三相組合式和常規(guī)的渦流損耗拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的永磁無刷機(jī) 。 因此， 在 誘導(dǎo)頻率 上 的趨膚深度被假定為 比 極弧和磁體的徑向厚度 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 。 pr是轉(zhuǎn)子的 磁 極 對 的 數(shù) 目 , ω 是 轉(zhuǎn) 子 的 角 速 度 , 并且有 其中， Ns、 Im、和 Rs 分別為 每相的 輪流系列數(shù)目、 峰值相位電流和定子孔內(nèi)徑 大小 ,Kwn是繞組系數(shù) 。 1的值 依賴于繞組的配置 ， 對于模塊化 24 狹縫 /22 極的電機(jī)， m 的值為1；對于傳統(tǒng)的 36狹縫 /24極的電機(jī)， m 的值為 1。從上表可以看出 模塊化 電機(jī) 〖 (??_??/??_?? )〗 ^(????_?? )的值，這是對空間諧波磁場滲透到永久磁鐵 的一個很好的測量方法。它也可以看出，與不同的空間諧波的永久磁鐵材料的趨膚深度是相當(dāng)或大于永磁塊的徑向和周向尺寸， 并且對 viz. 5毫米和 毫米在電機(jī)特定條件下的 情況分別進(jìn)行了描述。 然而，對于 傳統(tǒng) 的無刷 電機(jī) 機(jī)， (????????)??????的值是 非常小的 ， 因為 與空間高次諧波的頻率是 非常 高 的。 表 1 模塊化 電 機(jī)定子諧波特征參數(shù) 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 表 2 傳統(tǒng) 電機(jī) 定子諧波特征參數(shù) 一臺永磁段的渦流損耗是 可以 通過 分析得到的 [2]，其公式為 其中 P和 Pan是分別與 （ ??_??/(????_?? )） ^2和 （ ??_??/(????_?? )） ^4相關(guān)的損耗部分，它們由下式給出： 其中 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 并且 其中 當(dāng) n=3k+m 時，公式中取“ ”；當(dāng) n=3km，時，公式中取“ +”； Rr 和 Rm分別為 轉(zhuǎn)子磁體的內(nèi) 、 外半徑 ；?是 的磁體段的機(jī)械的極弧 ；ρ 是磁鐵材料的電阻率 ；還 應(yīng)注意的是，一個轉(zhuǎn)子包括一個多極磁性圓筒磁鐵 ，例如? =2pi,Pn 的值為 0。 它們具有相同的轉(zhuǎn)矩密度和電流額定值 。 表 3 電機(jī)規(guī)格及參數(shù) 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 2 每極的磁體段 數(shù)量對模塊化電機(jī) 渦流損耗的影響 圖 3 每極的磁體段 數(shù)量對傳統(tǒng)電機(jī) 渦流損耗的影響 圖 2 和 圖 3 表示的是 每極的磁體段 數(shù)量對模塊化電機(jī)和傳統(tǒng)電機(jī) 渦流損耗的影響 。 由于 對渦流損耗的分析預(yù)測沒有考慮定子開槽的影響，得出的 結(jié)果只能 與 接與從有限元計算磁鐵磁化 的方式進(jìn)行比較 。正如圖片顯示的那樣 ， 對模塊化電機(jī)和傳統(tǒng)電機(jī) 磁鐵 進(jìn)行 周向分割 能 有效地降低渦流損耗 。然而，應(yīng)注意的是，模塊化 電 機(jī)時由于定子開槽的磁鐵的工作點的變化 與其相關(guān)的 組件的渦流損耗是比較小的， 而傳統(tǒng)電機(jī)渦流損耗是非常顯著的。 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 4 狹縫角度對 36狹縫 /24 極電機(jī) 渦流損耗 的 影響。從圖中 可以看出 ，狹縫 開口 對與永磁鐵的工作點的變化有關(guān)聯(lián)的損耗部件有一個明顯的影響 。因此， 除了狹縫開口寬度對于 齒槽轉(zhuǎn)矩和同步電感 的影響，還 必須在設(shè)計階段考慮到 其在永磁鐵上的渦流損耗的影響 。從分析結(jié)果可以表明 ， 模塊化電機(jī)和傳統(tǒng)電機(jī)都存在著明顯的渦流損耗，對磁鐵進(jìn)行分割可以有效的減少這個部件的損耗。 然而，對于 傳統(tǒng)電機(jī)來說，本文提及的分析預(yù)測得到的結(jié)果與 有限元分析 得到的 結(jié)果 兩者 之間的差異 比較大， 這是由于定子 狹縫 開口的渦流損耗 相對于模塊化電機(jī)來說 更加顯著， 而這種損耗在分析模型中是被忽略的。 ） 論文標(biāo)識符 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 參考文獻(xiàn) [1] K. Atallah and D. Howe, “Modular permanent mag brushless machines for aerospace and automotive applications,” in Proc. 20th Int. Workshop RareEarth Mags and Their Applications, 2021, pp. 10391048. [2] K. Atallah, , and D. Howe, “Torque ripple minimization in modular permanent mag brushless machines,” IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 39, pp. 1689– 1695, . 2021. [3] T. Oikawa, T. Tajima, K. Matsumoto, H. Akita, H. Kawaguchi, and H. Kometani, “Development of high efficiency brushless DC motor with new manufacturing method of stator for pressors,” in Proc. 16th Int. Compressor Engineering Conf., CD124, 2021. [4] A. G. Jack, B. C. Mecrow, P. G. Dickinson, and D. Stephenson, “Permanent mag machines with powdered