一种换流变压器振动缩比模型的设计方法

技术特征：
1.一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，包括：基于电磁场参数缩比准则获得缩比模型的频率、电流、电压、电阻及磁密；基于振动参数缩比准则获得缩比模型的磁致伸缩力、洛伦兹力、铁芯加速度及绕组加速度；基于有限元仿真平台构建换流变压器多物理场耦合三维模型，对换流变压器多物理场耦合三维模型的相应参数根据电磁场参数缩比准则、振动参数缩比准则进行相似处理，获得缩比模型。2.如权利要求1所述的一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，所述电磁场参数缩比准则具体为：表1电磁场参数缩比准则k为相似准则的比例因子。3.如权利要求1所述的一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，所述振动参数缩比准则具体为：表2振动参数缩比准则k为相似准则的比例因子。4.如权利要求1所述的一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，所述电磁场参数缩比准则、振动参数缩比准则选取磁通密度为基准值，引入相似准则的比例因子，线圈匝数在缩比前后保持不变。5.如权利要求1所述的一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，所述缩比模型铁芯与绕组材料的磁导率、介电常数、电导率、磁导率和电阻率与原模型保持一致。6.如权利要求1所述的一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，构建换流变压器多物理场耦合三维模型过程中，对换流变压器结构进行理想化处理，忽略夹具结构并对绕组和铁芯施加了相应的固定约束作为边界条件；应用场路耦合法将磁场模型与外部电路耦合，分别对铁芯、绕组及其他域赋予相应的材料属性；将洛伦兹力作为体载荷施加于绕组，对铁芯域添加磁致伸缩模块，对各绕组添加电压源激励并设置其输入及输出端口。7.如权利要求1所述的一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，其特征是，对缩比模型磁通密度分布分析时，对铁芯纵切面进行三维对称，从而得到铁芯表面磁通密度模值分
布图，分布图中不同颜色区分了铁芯表面各处不同强度的磁通密度值，箭头表征了磁通的方向和路径。8.一种换流变压器振动缩比模型的设计系统，其特征是，包括：服务器，所述服务器被配置为执行以下内容：基于电磁场参数缩比准则获得缩比模型的频率、电流、电压、电阻及磁密；基于振动参数缩比准则获得缩比模型的磁致伸缩力、洛伦兹力、铁芯加速度及绕组加速度；基于有限元仿真平台构建换流变压器多物理场耦合三维模型，对换流变压器多物理场耦合三维模型的相应参数根据电磁场参数缩比准则、振动参数缩比准则进行相似处理，获得缩比模型。9.一种计算装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-7任一所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-7任一所述的方法的步骤。

技术总结
本发明提出了一种换流变压器振动缩比模型的设计方法，包括：基于电磁场参数缩比准则获得缩比模型的频率、电流、电压、电阻及磁密；基于振动参数缩比准则获得缩比模型的磁致伸缩力、洛伦兹力、铁芯加速度及绕组加速度；基于有限元仿真平台构建换流变压器多物理场耦合三维模型，对换流变压器多物理场耦合三维模型的相应参数根据电磁场参数缩比准则、振动参数缩比准则进行相似处理，获得缩比模型。通过磁通密度分布、应力分布、形变量及振动时域和频域信号的对比分析，证明换流变压器的模型相似前后在电磁场、结构力学方面均与相似准则相对应，从而较为全面地验证了换流变压器缩比模型的正确性。的正确性。的正确性。


技术研发人员：张黎 王昊 孙优良 邹亮 王冠 朱晓辉
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/6/3