CN111220908A - 一种平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法 - Google Patents
一种平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法。是大型电机定子铁心磁化试验方法上的革新，打破只有定制大型特殊变频电源试验变压器才能解决的单一手段。本发明采用平波补偿励磁电感线圈M改变了试验电源电压不可调整的方式，对励磁电源基波和高次谐波有着滤波改善平稳电流的作用，减小了电源基波和高次谐波作用在定子铁心上的径向力，有效的让定子铁心的变形振动频率与铁心的固有频率错开，解决0节点振动问题。本发明大大节约了试验成本和试验器材的准备周期能够保障试验顺利完成，对试验被试品和试验人员的安全起到了保障作用。本发明是具有实用性强、操作简便、易于推广的新型技术方案。
Description
技术领域:
本发明涉及一种大型电机平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法。
背景技术:
铁心磁化试验是大型电机定子铁心装压叠片后的重要检查试验项目。该试验属于高磁通密度试验，试验磁通密度标准要求0.9特斯拉至1特斯拉之间，低于此磁通密度标准要求时磁路处于不饱和状态定子铁心的振动及噪声较大，试验数据损耗值会严重超标失真，达不到考核检验的目的，除特殊要求外试验磁通密度高于此磁通密度标准要求时强大的电磁力容易对被试电机造成损伤。磁化试验时在定子铁心上会产生强大的电磁场，磁场中电源基波和高次谐波的径向力作用在定子铁心上，使其产生径向变形和周期振动，当这时定子铁心的变形振动频率与铁心的固有频率接近或相等时，就会引起0节点共振。在这种情况下，铁心的变形、周期性振动和噪声都会非常大，对定子铁心造成损伤和试验人员会出现心悸现象导致试验无法进行。随着近年来大型水电机组大量生产制造出来，在许多大型电机定子铁心磁化试验项目上经常会出现0节点共振现象导致试验无法进行的问题出现，不能充分考核定子铁心装压叠片后的质量检验。而且大型电机定子铁心磁化试验受现场条件限制，试验电源电压一般由厂用6000伏或10000伏高压电网供电，电源电压不可调节，只能通过调整励磁电缆线圈匝数来调整励磁电流大小从而调整铁芯磁通密度高低，受磁通密度标准要求只能在0.9特斯拉至1特斯拉之间调整影响，励磁电缆匝数可调节范围很小。单纯的通过调整励磁电缆匝数在0.9特斯拉至1特斯拉范围之间内调整磁通密度，这种方法对磁场中电源基波和高次谐波的径向力的影响非常小，无法解决0节点共振的问题。目前有定制大型特殊变频试验电源变压器的方法解决0节点共振问题的方案，但实施起来非常困难，此设备因造价极其昂贵、定制生产制造周期时间长及吊装运输困难原因，一般不被采用。
因此，为了克服上述情况，有必要针对大型电机定子铁心磁化试验，尤其涉及大型电机定子铁心磁化试验发生0节点共振的情况，提出一种易于推广、通用性强、成本较低、效果显著的大型电机平波补偿励磁规避共振的定子铁心磁化试验方法。
发明内容:
本发明的目的是提供一种通过对定子铁心磁化试验的数据计算优化调整，在励磁回路中串入适当的平波补偿励磁电感线圈M，达到调整励磁电压平波整流降低电磁振动和噪声规避0节点共振的试验方法。
本发明的技术方案为一种大型电机平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法：
1)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Kfe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＝Kfe*(L1-n*b)*((D1-D2)/2-Hc)
式中：
Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；
Kfe：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；
2)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Kfe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＝Kfe*(L1-n*b)*((D1-D2)/2-Hc)
式中：
Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；
Kfe：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*B0.9)
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；
B0.9：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*B0.9
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；
B0.9：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*B0.9*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；
B0.9：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；
3)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UL，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：
UL＝U1-U1'
式中：
UL：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＝UL/I'
式中：
Xl：感抗，单位：欧姆；
UL：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；
4)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；
5)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；
6)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'；
7)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、测量电线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；
8)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。
技术效果：
本发明能有效解决大型电机定子铁心在磁化试验时出现的0节点振动问题，节约试验成本和试验器材的准备周期能够保障试验顺利完成。同时，提供了一种实用性强、操作简便、易于推广的新型技术方案。
具体效果如下：
1)本发明实用性强、操作简便，便于试验人员掌握易于推广。
2)本发明利用平波补偿励磁电感线圈M串入励磁电路中起到分压作用，对励磁电路还起到调整电压降低磁通密度的效果，改变了试验电源电压不可调整的方式。平波补偿励磁电感线圈M对励磁电源基波和高次谐波有着滤波改善平稳电流的作用，减小了电源基波和高次谐波作用在定子铁心上的径向力，有效的让定子铁心的变形振动频率与铁心的固有频率错开，解决0节点振动问题，有力的保证了试验的顺利进行。
3)本发明打破只有定制大型特殊变频试验电源变压器才能解决的单一手段。
4)本发明相比定制大型特殊变频试验电源变压器的解决方案大大降低了试验成本和试验器材的准备周期。
5)本发明对试验被电机的质量和试验人员的安全起到了保障作用。附图说明:
图1为一种平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法电气结构原理示意图。
具体实施方式:
本发明目的在于提供一种大型电机定子铁心的磁化试验方法，特别针对大型电机定子铁心磁化试验时出现0节点共振规避的试验方法。本发明的技术方案为：
1)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Kfe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，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＝Kfe*(L1-n*b)*((D1-D2)/2-Hc)
式中：
Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；
Kfe：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；
2)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Kfe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＝Kfe*(L1-n*b)*((D1-D2)/2-Hc)
式中：
Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；
Kfe：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*B0.9)
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；
B0.9：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*B0.9
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；
B0.9：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*B0.9*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；
B0.9：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；
3)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UL，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：
UL＝U1-U1'
式中：
UL：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＝UL/I'
式中：
Xl：感抗，单位：欧姆；
UL：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；
4)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；
5)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；
6)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'；
7)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、测量电线T2，励磁电缆T1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；
8)平波补偿励磁的磁化试验方案：如图1所示将励磁电缆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。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种平波补偿励磁规避0节点共振的定子铁心磁化试验方法，其特征是：
1)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Kfe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＝Kfe*(L1-n*b)*((D1-D2)/2-Hc)
式中：
Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；
Kfe：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；
2)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Kfe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＝Kfe*(L1-n*b)*((D1-D2)/2-Hc)
式中：
Q：定子铁心轭部面积，单位：平米；
Kfe：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*B0.9)
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；
B0.9：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*B0.9
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；
B0.9：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*B0.9*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；
B0.9：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；
3)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UL，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：
UL＝U1-U1'
式中：
UL：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＝UL/I'
式中：
Xl：感抗，单位：欧姆；
UL：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；
4)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；
5)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；
6)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'；
7)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、测量电线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；
8)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。
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