0.18 mm极低损耗取向硅钢电磁特性与铁心性能仿真分析

• 作者: 孟利 杨富尧 程灵 胡卓超 董瀚 陈新 马光 龚卫国
• 来源期刊: 电工钢
• 学科: 工学
• 关键词: 极低损耗 取向硅钢 仿真分析 超高能效
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 15-21
• 页数: 7页
• 分类号: TG142.77|TM275
• 字数: 4371字
• 语种: 中文

摘要

基于极低损耗取向硅钢研制S15型超高能效变压器对于进一步推动电网节能增效具有重要意义.采用任意波形磁场激励测量系统对比研究了0.18 mm规格取向硅钢、1K101-S普通型、1K102-P高磁感型非晶合金的磁性能及磁致伸缩噪声特性,并分析了0.18 mm取向硅钢在谐波、直流偏磁等复杂工况下的损耗特性,采用MagNet有限元分析软件开展了0.18 mm极低损耗硅钢S15型变压器铁心、绕组建模与仿真分析.结果表明,磁通密度为1.35 T时,18QH065牌号取向硅钢的铁损低至0.349 W/kg,不断接近非晶合金水平,磁感B800则比非晶带材高0.32～0.40 T;取向硅钢的磁致伸缩系数λp-p为0.29×10-6,低于非晶合金超1个数量级.与0.23～0.30 mm常规厚度硅钢相比,0.18 mm薄规格硅钢的谐波损耗优势明显,10％含量的3次、5次谐波损耗与正常工况相比分别上升12.9％、16.0％;直流偏置磁场大小对取向硅钢铁损的影响主要在低磁密区,在1.9 T以上0～150 A/m偏置磁场下的铁损几乎相同.设计的10 kV/630 kVA变压器空载损耗仿真计算值为392.5 W,比国标GB 20052—2013中能效1级硅钢变压器的限定值低约31.1％,噪声比同等容量非晶合金变压器低约10 dB,具有显著的节能和环保优势.