[发明专利]一种平波补偿励磁规避0节共振的定子铁心磁化试验方法

权利要求书

1.一种平波补偿励磁规避0节共振的定子铁心磁化试验方法，其特征是：

1)试验设备的准备：准备磁化试验所需的电压表V1、电压表V2、电流表A、低功率瓦特表W、频率表P、电压互感器TV、电流互感器TA、励磁电缆T1、测量线圈T2，励磁电缆长度为定子铁心上缠绕电缆长度和平波补偿励磁线圈M的电缆长度及到电源距离长度的总和；

2)平波补偿励磁的磁化试验方案：将励磁电缆T1缠绕在定子铁心上匝数为W₁匝，同时在励磁回路中串联平波补偿励磁电感线圈M，励磁电缆T1和平波补偿励磁电感线圈M的电缆规格一致，平波补偿励磁电感线圈M的匝数为N,平波补偿励磁电感线圈M的线圈直径为1米，在定子铁心上与励磁电缆T1成90度处缠绕测量线圈T2，试验电源连接电压互感器TV，电压互感器TV并联电压表V1和频率表P，电压表V1显示电压为U₁,频率表P显示频率为f,在电路中接入低功率瓦特表W，低功率瓦特表W与电流表A串联在电流互感器TA上，电流表A显示电流为I'，低功率瓦特表W的电压端子取自测量线圈T2电压，测量线圈T2并联的电压表V2显示电压为U₂'，低功率瓦特表W显示的数值就是这台定子铁心的功率损耗，送电时定子周围专人监护，试验时间为90分钟,每隔15分钟记录一次仪表数值；

3)定子铁心磁化试验磁通密度1特斯拉时的试验：按图纸查找数据定子铁心总长L₁、定子铁心通风沟数量数n、定子铁心通风沟宽度b、定子铁心外径D₁、定子铁心内径D₂、定子铁心齿高Hc，定子铁心叠压系数K_fe为0.95、已知试验电源电压U₁，对定子铁心磁通密度1特斯拉时计算磁化试验数据，定子铁心轭部面积Q、励磁电缆T1的匝数W₁、励磁电缆T1的电流I、测量线圈T2的电压U₂，按试验数据实施试验方案，将励磁电缆T1缠绕在定子铁心上匝数为W₁匝，在定子铁心上与励磁电缆T1成90度处缠绕测量线圈T2，试验电源连接电压互感器TV，电压互感器TV并联电压表V1和频率表P，电压表V1显示电压为U₁，频率表P显示频率为f,在电路中接入低功率瓦特表W，低功率瓦特表W的电流端子与电流表A串联在电流互感器TA上，电流表A显示电流为I，低功率瓦特表W的电压端子取自测量线圈T2电压，测量线圈T2并联的电压表V2显示电压为U₂，低功率瓦特表W显示的数值就是这台定子铁心的功率损耗，对定子铁心轭部面积Q、励磁电缆T1的匝数W₁、励磁电缆T1的电流I、测量线圈T2的电压U₂试验数据进行计算，计算数据如下：

定子铁心轭部面积的计算：

Q＝K_fe*(L₁-n*b)*((D₁-D₂)/2-Hc)

式中：

Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；

K_fe：定子铁心叠压系数；

L₁：定子铁心总长，单位：米；

n：定子铁心通风沟数量数；

b：定子铁心通风沟宽度，单位：米；

D₁：定子铁心外径，单位：米；

D₂：定子铁心内径，单位：米；

Hc：定子铁心齿高，单位：米；

磁通密度1特斯拉时，励磁电缆匝数的计算：

W₁＝U₁/(4.44*f*Q*B₁)

式中：

W₁：磁通密度1特斯拉时励磁电缆匝数，单位：匝；

U₁：试验电源电压，单位：伏特；

f：电源频率,取值50，单位：赫兹；

Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；

B₁：铁心轭部磁通密度，取值为1,单位：特斯拉；

励磁电缆电流的计算：

I＝3.14*(D₁-((D₁-D₂)/2-Hc))*H₀/W₁

式中：

I：磁通密度1特斯拉时励磁电缆电流，单位：安培；

D₁：定子铁心外径，单位：米；

D₂：定子铁心内径，单位：米；

Hc：定子铁心齿高，单位：米；

H₀：励磁导线单位长度安匝数，取值2，单位：安培/米；

W₁：磁通密度1特斯拉时励磁电缆匝数，单位：匝；

测量线圈电压的计算：

U₂＝4.44*f*Q*B₁

式中：

U₂：磁通密度1特斯拉时测量线圈电压，单位：伏特；

f：电源频率,取值50，单位：赫兹；

Q：定子铁心轭部面积，单位：平方米；

B₁：铁心轭部磁通密度，取值为1,单位：特斯拉；

4)定子铁心磁化试验磁通密度0.9特斯拉时的试验：按图纸查找数据定子铁心总长L₁、定子铁心通风沟数量数n、定子铁心通风沟宽度b、定子铁心外径D₁、定子铁心内径D₂、定子铁心齿高Hc，定子铁心叠压系数K_fe为0.95、已知试验电源电压U₁，对定子铁心磁通密度0.9特斯拉时计算磁化试验数据，定子铁心轭部面积Q、励磁电缆T1的匝数W₁'、励磁电缆T1的电流I'、测量线圈T2的电压U₂'，按试验数据实施试验方案，将励磁电缆T1缠绕在定子铁心上匝数为W₁'匝，在定子铁心上与励磁电缆T1成90度处缠绕测量线圈T2，试验电源连接电压互感器TV，电压互感器TV并联电压表V1和频率表P，电压表V1显示电压为U₁，频率表P显示频率为f,在电路中接入低功率瓦特表W，低功率瓦特表W的电流端子与电流表A串联在电流互感器TA上，电流表A显示电流为I'，低功率瓦特表W的电压端子取自测量线圈T2电压，测量线圈T2并联的电压表V2显示电压为U₂'，低功率瓦特表W显示的数值就是这台定子铁心的功率损耗，对定子铁心轭部面积Q、励磁电缆T1的匝数W₁'、励磁电缆T1的电流I'、测量线圈T2的电压U₂'试验数据进行计算，同时对励磁匝数W₁'，磁通密度0.9特斯拉时试验电源电压U₁'的数值计算，数据计算如下：

Q＝K_fe*(L₁-n*b)*((D₁-D₂)/2-Hc)

式中：

Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；

K_fe：定子铁心叠压系数；

L₁：定子铁心总长，单位：米；

n：定子铁心通风沟数量数；

b：定子铁心通风沟宽度，单位：米；

D₁：定子铁心外径，单位：米；

D₂：定子铁心内径，单位：米；

Hc：定子铁心齿高，单位：米；

磁通密度0.9特斯拉时，励磁电缆匝数的计算：

W₁'＝U₁/(4.44*f*Q*B_0.9)

式中：

W₁'：磁通密度0.9特斯拉时励磁电缆匝数，单位：匝；

U₁：试验电源电压，单位：伏特；

f：电源频率,取值50，单位：赫兹；

Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；

B_0.9：铁心轭部磁通密度，取值为0.9,单位：特斯拉；

励磁电缆电流的计算：

I'＝3.14*(D₁-((D₁-D₂)/2-Hc))*H₀/W₁'

式中：

I'：磁通密度0.9特斯拉时励磁电缆电流，单位：安培；

D₁：定子铁心外径，单位：米；

D₂：定子铁心内径，单位：米；

Hc：定子铁心齿高，单位：米；

H₀：励磁导线单位长度安匝数，取值2，单位：安培/米；

W₁'：磁通密度0.9特斯拉时励磁电缆匝数，单位：匝；

测量线圈电压的计算：

U₂'＝4.44*f*Q*B_0.9

式中：

U₂'：磁通密度0.9特斯拉时测量线圈电压，单位：伏特；

f：电源频率,取值50，单位：赫兹；

Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；

B_0.9：铁心轭部磁通密度，取值为0.9,单位：特斯拉；

励磁匝数W₁，磁通密度0.9特斯拉时试验电源电压的计算：

U₁'＝4.44*f*Q*B_0.9*W₁

式中：

U₁'：磁通密度0.9特斯拉时试验电源电压，单位：伏特；

f：电源频率,取值50，单位：赫兹；

Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；

B_0.9：铁心轭部磁通密度，取值为0.9,单位：特斯拉；

W₁：磁通密度1特斯拉时励磁电缆匝数，单位：匝；

5)平波补偿励磁电感线圈的电感量计算：在试验电源电压U₁下，平波补偿励磁电感线圈M串联在磁通密度为1特斯拉时励磁匝数为W₁的试验电路中，励磁电缆T1回路中磁通密度降低电流减小，磁通密度1特斯拉降低为0.9特斯拉，励磁电流I降低为I'，平波补偿励磁电感线圈M的电压为磁通密度1特斯拉时电源电压U₁与磁通密度0.9特斯拉时电源电压U₁'的电压差U_L，平波补偿励磁电感线圈M的电流为磁通密度0.9特斯拉时励磁电流I'，计算平波补偿励磁电感线圈M的阻抗值Xl和电感量L，数据计算如下：

平波补偿励磁电感线圈的电压计算：

U_L＝U₁-U₁'

式中：

U_L：平波补偿励磁电感线圈的电压，单位：伏特；

U₁：磁通密度1特斯拉时励磁电源电压，单位：伏特；

U₁'：磁通密度0.9特斯拉时励磁电源电压，单位：伏特；

平波补偿励磁电感线圈的感抗计算：

Xl＝U_L/I'

式中：

Xl：感抗，单位：欧姆；

U_L：平波补偿励磁电感线圈的电压，单位：伏特；

I'：磁通密度0.9特斯拉时励磁电缆电流，单位：安培；

平波补偿励磁电感线圈的电感量计算：

L＝Xl/(2*π*f)

式中：

L：平波补偿励磁电感线圈的电感量，单位：亨利；

Xl：平波补偿励磁电感线圈的感抗，单位：欧姆；

f：电源频率,取值50，单位：赫兹；

6)平波补偿励磁电感线圈的制作技术参数和要求：平波补偿励磁电感线圈M与励磁电缆T1的电路串联，平波补偿励磁电感线圈M的电缆规格与铁心励磁电缆T1规格相同，平波补偿励磁电感线圈M的线圈宽度S为励磁电缆T1截面积，平波补偿励磁电感线圈M的线圈直径为1米的励磁电缆T1缠绕而成，用平波补偿励磁电感线圈M的电感量L计算平波补偿励磁电感线圈M的匝数N，数据计算如下：

a)平波补偿励磁电感线圈的匝数计算：

式中：

N：平波补偿励磁电感线圈的线圈匝数，单位：匝；

L：平波补偿励磁电感线圈的电感量，单位：亨利；

S：平波补偿励磁电感线圈的线圈宽度，单位：米；

D：平波补偿励磁电感线圈的线圈直径，取值为1，单位：米；

7)平波补偿励磁电感线圈的应用：励磁电缆T1按匝数W₁在定子铁心上均匀布置缠绕，同时在励磁回路中串联平波补偿励磁电感线圈M，励磁电缆T1和平波补偿励磁电感线圈M的电缆规格一致；

8)平波补偿励磁的磁化试验数据的修定：在试验电源电压U₁下，将平波补偿励磁电感线圈M的串入励磁电路中，增加了原电路的负载降低了励磁电路的磁通密度和电流，磁通密度1特斯拉降低为0.9特斯拉，励磁电流I降低为I'，对平波补偿励磁的磁化试验数据进行相应的数据修定，修定值分别为试验励磁电源电压U₁、励磁电缆T1电流为I'、铁心磁通密度为0.9特斯拉、励磁电缆T1匝数为W₁、测量线圈T2电压为U₂'。