1.一种计及铁心磁饱和的牵引变压器涡流损耗计算方法,其特征在于,铁心材质为高导磁冷轧晶粒取向硅钢片,包括以下步骤:
1)得到牵引变压器在磁饱和条件下的励磁电流表达式:I0=I1cosωt+I3cos3ωt (1)式中,I0代表牵引变压器的励磁电流,I1、I3分别代表励磁电流经傅里叶分解后的基波分量幅值和三次谐波分量幅值,ω为角频率,它满足:ω=2πf,f为励磁频率,t为时间;
2)根据全电流定律,牵引变压器磁饱和条件下的磁场强度与其对应的励磁电流呈正比关系,故可将磁场强度表达为:
Hm=H1cosωt+H3cos3ωt (2)式中,Hm代表牵引变压器铁心的平均磁场强度,H1、H3分别代表铁心平均磁场强度经傅里叶分解后的基波分量幅值和三次谐波分量幅值,其中三次谐波幅值H3≈0.4H1,由(2)可近似得到铁心平均磁场强度经傅里叶分解后的基波分量幅值和三次谐波分量幅值计算式:H1=0.92Hm,H3=0.37Hm (3);
3)分别根据基波、三次谐波条件下的B‑H曲线,以及(3)对傅里叶分解后磁场强度的计算结果,得到牵引变压器磁饱和条件下铁心内磁通密度Bm的表达式:Bm=f50(0.92Hm)+f150(0.37Hm) (4)其中f50(0.92Hm)和f150(0.37Hm)分别为基波(工频)和三次谐波条件下硅钢片B‑H函数关系决定的磁通密度值;
4)根据上述结果及电磁学对有功功耗的定义,得到计及铁心磁饱和的牵引变压器平均涡流损耗Pe计算式:
式中σ为牵引变压器铁心材质的电导率,d为硅钢片厚度。