殼式牽引變壓器多物理場(chǎng)分析與優(yōu)化.pdf

1、電力機(jī)車(chē)牽引模式主要有集中式和分散式兩種，分散牽引模式由于在啟動(dòng)加速、系統(tǒng)平衡度及運(yùn)行可靠性方面較集中牽引具有明顯的優(yōu)勢(shì)被高速電力機(jī)車(chē)廣泛采用，而殼式牽引變壓器和傳統(tǒng)鐵心式牽引變壓器比起來(lái)有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、電磁干擾小等特點(diǎn)，被應(yīng)用于基于分散牽引模式的電力機(jī)車(chē)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)。但是這種結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的殼式牽引變壓器漏磁影響甚為嚴(yán)重。因此，對(duì)其開(kāi)展電、磁、熱的環(huán)境仿真分析，具有重要的工程意義。
　　本文對(duì)殼式牽引變壓器開(kāi)展了多物理場(chǎng)的

2、仿真分析與優(yōu)化方面的研究工作如下:
　　首先，介紹了電磁場(chǎng)分析與計(jì)算的基本理論、邊界條件，論述了引入標(biāo)量電勢(shì)和矢量磁勢(shì)來(lái)求解似穩(wěn)交變電磁場(chǎng)的基本原理;闡述了有限元法的基本原理和實(shí)施步驟，因邊單元法在處理材料屬性變化較大的分界面較節(jié)點(diǎn)有限元法具有明顯的優(yōu)勢(shì)以及具有較好的計(jì)算精度，重點(diǎn)對(duì)本文采用的邊單元法的單元形態(tài)函數(shù)進(jìn)行了分析;
　　其次，以某一實(shí)際殼式牽引變壓器為研究對(duì)象，應(yīng)用ANSYS軟件建立了該牽引變壓器的三維有限元模型

3、，并采用邊單元法對(duì)其漏磁場(chǎng)及渦流場(chǎng)進(jìn)行了分析計(jì)算，并結(jié)合渦流損耗的計(jì)算原理，對(duì)該牽引變壓器的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的渦流損耗進(jìn)行了計(jì)算;在此基礎(chǔ)上，結(jié)合磁-熱間接耦合算法，對(duì)其溫度場(chǎng)進(jìn)行了分析計(jì)算;計(jì)算結(jié)果表明:該殼式牽引變壓器會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱的現(xiàn)象，從而提出了采用夾板開(kāi)槽和油箱壁加磁屏蔽的改進(jìn)方案;
　　最后，在論述了Taguchi算法的實(shí)施步驟及Rosenbrock優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上，本文提出了一種結(jié)合了Taguchi和Rosenbrock