BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỖ CHÍ PHI NGHI N CỨU HI N TƢ NG TỪ GIẢO TRONG TH P V Đ NH H NH LUẬN ÁN TI N SĨ KỸ THUẬT ĐI N Hà Nội – 2016 Á BI N ÁP I BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỖ CHÍ PHI NGHI N CỨU HI N TƢ NG TỪ GIẢO TRONG TH P V Á BI N ÁP Đ NH H NH Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện Mã số: 62520202 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ VĂN DOANH TS PHÙNG ANH TUẤN Hà Nội – 2016 I i LỜI CA ĐOAN Tôi xin cam đoan kết khoa học trình bày luận án thành nghiên cứu thân suốt thời gian làm nghiên cứu sinh chưa xuất công bố tác giả khác Các kết đạt xác trung thực XÁC NHẬN CỦA TẬP THỂ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GV HƯỚNG DẪN GV HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN ÁN PGS TS Lê Văn Doanh TS Phùng Anh Tuấn Đỗ Chí Phi ii LỜI CẢ ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lời cảm ơn kính trọng sâu sắc đến hai thầy hướng dẫn khoa học trực tiếp, PGS TS Lê Văn Doanh TS Phùng Anh Tuấn trực tiếp hướng dẫn, định hướng khoa học trình nghiên cứu Hai thầy dành nhiều thời gian tâm huyết, hỗ trợ mặt để tác giả hoàn thành luận án Tác giả trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguy n Việt Hùng, Viện trưởng Viện nghiên cứu quốc tế khoa học k thuật tính toán, tạo điều kiện thuận lợi cho ph p tác giả s d ng chương trình phần mềm Ansys Maxwell hỗ trợ quyền, ph ng nghiên cứu Viện để thực toán mô máy biến áp Tác giả trân trọng cảm ơn Th.S Lê Xuân Đại, công tác Viện nghiên cứu quốc tế khoa học k thuật tính toán thu c trường Đại học ách khoa Hà N i Người hết l ng hỗ trợ tác giả việc triển khai thuật toán mô phần mềm Ansys Maxwell Tác giả xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học ách Khoa Hà N i, Viện Đào tạo Sau Đại học, Viện Điện B môn Thiết bị Điện - Điện t tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh suốt trình học tập nghiên cứu Chân thành cảm ơn Giảng viên cán b B môn Thiết bị điện - Điện t , hỗ trợ tận tình giúp đỡ trình thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn an Giám hiệu trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, Khoa Điện – Điện Lạnh tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả tập trung nghiên cứu Hà N i suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ đ ng viên đồng nghiệp, nhóm NCS – Viện Điện Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ l ng biết ơn đến Đấng sinh thành gia đình nhỏ bên tác giả lúc khó khăn, mệt mỏi nhất, để đ ng viên, hỗ trợ mặt tinh thần, giúp tác giả đứng vững trình nghiên cứu hoàn thiện luận án Tác giả luận án Đỗ Chí Phi iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU viii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài: Mục tiêu, đối tƣợng, phƣơng pháp phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Các đóng góp luận án Cấu trúc nội dung luận án CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TỪ VÔ ĐỊNH HÌNH VÀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Giới thiệu 1.2 Vật liệu từ vô định hình 1.2.1 Cấu trúc mạng tinh thể 1.2.2 Công nghệ chế tạo vật liệu từ vô định hình 1.3 Máy biến áp sử dụng lõi thép vô định hình 1.4 Các nghiên cứu nƣớc MBA lõi thép VĐH 11 1.4.1 Nghiên cứu giảm tổn hao MBA lõi th p VĐH 11 1.4.2 Nghiên cứu thiết kế M A VĐH 12 1.5 Các nghiên cứu nƣớc MBA lõi thép VĐH 14 1.6 Nghiên cứu mối liên hệ từ lõi MBA 15 1.6.1 Nghiên cứu mối liên hệ từ lõi th p silic 15 1.6.2 Nghiên cứu mối liên hệ từ lõi th p VĐH 18 1.6.3 Ảnh hưởng từ giảo đến rung ồn lõi th p VĐH 20 1.7 Những vấn đề tồn 23 iv 1.8 Đề xuất hƣớng nghiên cứu tác giả 23 1.9 Kết luận 24 CHƢƠNG KHẢO SÁT BIẾN DẠNG CỦA VẬT LIỆU TỪ VÔ ĐỊNH HÌNH DO HIỆU ỨNG TỪ GIẢO 25 2.1 Giới thiệu 25 2.2 Cơ sở lý thuyết từ giảo 25 2.2.1 Khái niệm từ giảo 25 2.2.2 Hệ số từ giảo 25 2.2.3 Cơ chế tượng từ giảo 26 2.2.4 Từ giảo bão h a 27 2.2.5 Năng lượng từ giảo 27 2.2.6 Ứng d ng hiệu ứng từ giảo vật liệu từ 27 2.3 Quan hệ ứng suất biến dạng 28 2.3.1 Định luật Hooke 28 2.3.2 Định luật Poisson 28 2.3.3 Biến dạng trượt 29 2.3.4 Biến dạng dài 30 2.3.5 Quan hệ ứng suất biến dạng 32 2.3.6 N i riêng 36 2.4 Biến dạng vật liệu từ hiệu ứng từ giảo 37 2.4.1 Biến dạng từ giảo 37 2.4.2 Ten xơ ứng suất biến dạng hiệu ứng từ giảo 38 2.4.3 Khảo sát ứng suất biến dạng hiệu ứng từ giảo lõi th p M A 40 2.5 Kết luận 42 CHƢƠNG KHẢO SÁT MỐI LIÊN HỆ CƠ - TỪ TRONG LÕI THÉP MÁY BIẾN ÁP 43 3.1 Giới thiệu 43 3.2 Mô hình toán tính lực từ lõi thép vật liệu từ 43 3.2.1 Mối liên hệ mật đ d ng điện từ vectơ A 44 3.2.2 Tính toán suất từ trở lõi vật liệu có x t đến yếu tố từ giảo 47 3.2.3 Khảo sát mối liên hệ - từ hiệu ứng từ giảo thuận 50 3.2.4 Khảo sát mối liên hệ - từ có x t đến hiệu ứng từ giảo nghịch 60 3.3 Xây dựng mô hình mô Ansys Maxwell 70 v 3.3.1 Xây dựng mô hình mô 2D 70 3.3.2 Xây dựng mô hình mô 3D 74 3.4 Kết luận 77 CHƢƠNG SỰ RUNG ỒN TRONG LÕI THÉP VÔ ĐỊNH HÌNH DO HIỆU ỨNG TỪ GIẢO 79 4.1 Giới thiệu 79 4.2 Khái niệm rung động tiếng ồn 79 4.3 Mô hình toán 81 4.3.1 Mối tương quan điện 81 4.3.3 Mô hình toán hệ hỗn hợp lõi th p M A 85 4.4 Khảo sát mô hình toán mô hình thực nghiệm 90 4.4.1 Các kích thước lõi th p M A pha VĐH 90 4.4.2 Kết khảo sát mô hình toán 91 4.4.3 Kết thực nghiệm đo đ rung lõi M A 93 4.5 Kết luận 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 Đóng góp khoa học luận án 101 Hƣớng phát triển luận án 101 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 102 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH 103 Phụ lục 110 Phụ lục 112 Phụ lục 115 Phụ lục 123 vi DANH MỤC CÁC KÍ HI U VÀ TỪ VI T TẮT Kí hiệu / Đơn vị Ý nghĩa Viết tắt Đ dày th p t m ρ µΩcm f Hz Tần số u μm Chuyển vị U0 V Điện áp cực đại U V Điện áp hiệu d ng  V sức điện đ ng hiệu ứng từ giảo v m/H Suất từ trở μ H/m Hệ số từ thẩm vật liệu μ0 H/m Hệ số từ thẩm không khí μr - Hệ số từ thẩm tương đối μσ H/m Hệ số từ thẩm thay đổi ứng suất B Đ Góc hướng quay θ Đ Góc H  Wb.v ng LD H Hệ số tự cảm R1  Điện trở dây quấn At m2 Tiết diện tr gông từ Lt m Chiều dài tr từ Lg m Chiều dài gông từ  μm/m S - E V/m Vectơ cường đ điện trường H A/m Vectơ cường đ từ trường H A/m Cường đ từ trường D C/m2 Vectơ cảm ứng điện B T = kg/s2.A Vectơ cảm ứng từ B T = kg/s2.A Cảm ứng từ ( Mật đ từ thông) Điện trở suất Từ thông móc v ng Thông số từ giảo Ten xơ hướng từ giảo vii J A/m2 Vectơ mật đ d ng điện J A/m2 Mật đ d ng điện A T.m Từ Vectơ  - Hệ số Poisson εelast μm/m Biến dạng đàn hồi εms μm/m Biến dạng hiệu ứng từ giảo ε μm/m Biến dạng tồng εH m2/N Hệ số biến dạng cường đ từ trường H d33 m/A Hệ số từ σ N/m2 Ứng suất Hw m Chiều cao c a sổ mạch từ Cw m Chiều r ng c a sổ mạch từ 2a m Chiều dày lõi th p ma F N Lực từ Fms N Lực từ giảo F N Lực tổng λs μm/m Hệ số từ giảo bão h a E N/m2 Mô đun đàn hồi Young λL N/m2 Hằng số Lame G N/m2 Mô đun đàn hồi trượt viii DANH MỤC CÁC KÍ HI U Ý nghĩa Viết tắt  BA Toán t Napla Biến áp MBA Máy biến áp VĐH Vô định hình PTHH Phần t hữu hạn 116 y3=(count_2+1)*step; %Xay dung ma tran cac phan tu Matran_E=[1,x1,y1;1,x2,y2;1,x3,y3]; %Tinh toan dinh thuc Delta_E=det(Matran_E); %Ham xac dinh Je f = @(x,y) J*((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_1e J_1e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_2e J_2e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_3e J_3e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); %Ma tran J Ji=[J_1e; J_2e; J_3e]; V_tu_tro=V_0+3*lamda_s*sigma/B^2; %Tinh Vxx, Vxy, Vyx, Vyy Vxx=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); Vxy=V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyx=-V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyy=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); V=[Vxx,Vxy;Vyx,Vyy]; %Cac ham Nie syms x y; N1e=((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); N2e=((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); N3e=((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); Nie=[N1e;N2e;N3e]; %Tinh Sj 117 S11=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N1e,y)Vxy*diff(N1e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N1e,x)Vyx*diff(N1e,x)*diff(N1e,y)); S12=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N2e,y)Vxy*diff(N1e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N2e,x)Vyx*diff(N1e,x)*diff(N2e,y)); S13=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N3e,y)Vxy*diff(N1e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N3e,x)Vyx*diff(N1e,x)*diff(N3e,y)); S21=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N1e,y)Vxy*diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N1e,x)Vyx*diff(N2e,x)*diff(N1e,y)); S22=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N2e,y)Vxy*diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N2e,x)Vyx*diff(N2e,x)*diff(N2e,y)); S23=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N3e,y)Vxy*diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N3e,x)Vyx*diff(N2e,x)*diff(N3e,y)); S31=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N1e,y)Vxy*diff(N3e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N1e,x)Vyx*diff(N3e,x)*diff(N1e,y)); S32=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N2e,y)Vxy*diff(N3e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N2e,x)Vyx*diff(N3e,x)*diff(N2e,y)); S33=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N3e,y)Vxy*diff(N3e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N3e,x)Vyx*diff(N3e,x)*diff(N3e,y)); %Ma tran Sij Sij=[S11,S12,S13;S21,S22,S23;S31,S32,S33]; %Ma tran Aj Aj=Sij\Ji; %Tinh Kij K11=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,y)/2)); K12=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,y)+(1- 118 V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,x)/2)); K21=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,y)/2)); K22=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,x)/2)); Kij=([K11,K12;K21,K22]*hd*E/(4*Delta_E*(1-V_tu_tro^2))); %Tinh A A=Aj(1)*Nie(1)+Aj(2)*Nie(2)+Aj(3)*Nie(3); %Tinh Bx, By Bx=diff(A,y); By=-diff(A,x); B=([Bx, By]); %Tinh sigma_ima_x, sigma_ima_y sigma_ima_x=V_tu_tro*Bx^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*W*y3*Bx); sigma_ima_y=V_tu_tro*By^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*W*y3*By); %Tinh Fima F1x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F2x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N2e,x); F3x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N3e,x); F1y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F2y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N2e,y); F3y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N3e,y); F1_ma=sqrt(F1x_ma^2+F1y_ma^2); F2_ma=sqrt(F2x_ma^2+F2y_ma^2); F3_ma=sqrt(F3x_ma^2+F3y_ma^2); %Tinh Fims %sigma_ims song song sigma_ims_ss=lamda_s*E; %sigma_ims vuong goc sigma_ims_vg=(1-V_tu_tro-V_tu_tro^2)*sigma_ims_ss/V_tu_tro^2; F1x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N1e,x); F2x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N2e,x); F3x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N3e,x); F1y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N1e,y); 119 F2y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N2e,y); F3y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N3e,y); F1_ms=sqrt(F1x_ms^2+F1y_ms^2); F2_ms=sqrt(F2x_ms^2+F2y_ms^2); F3_ms=sqrt(F3x_ms^2+F3y_ms^2); %Tinh Fi Fi_1=([F1x_ms+F1x_ma+F2x_ms+F2x_ma+F3x_ms+F3x_ma;F1y_ms+F1y_ma+F2y_ms +F2y_ma+F3y_ms+F3y_ma]); %Tinh uij display(Fi_1); uij_1=(Kij\Fi_1); display(uij_1); tmp1=uij_1; x1=0; x2=W; x3=0; y1=count_2*step; y2=(count_2+1)*step; y3=(count_2+1)*step; %He so tu tro %Xay dung ma tran cac phan tu Matran_E=[1,x1,y1;1,x2,y2;1,x3,y3]; %Tinh toan dinh thuc Delta_E=det(Matran_E); %Ham xac dinh Je f = @(x,y) J*((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_1e J_1e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_2e J_2e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_3e 120 J_3e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); %Ma tran J Ji=[J_1e; J_2e; J_3e]; V_tu_tro=V_0+3*lamda_s*sigma/B^2; %Tinh Vxx, Vxy, Vyx, Vyy Vxx=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); Vxy=V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyx=-V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyy=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); V=[Vxx,Vxy;Vyx,Vyy]; %Cac ham Nie syms x y; N1e=((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); N2e=((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); N3e=((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); Nie=[N1e;N2e;N3e]; %Tinh Sj S11=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N1e,y)Vxy*diff(N1e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N1e,x)Vyx*diff(N1e,x)*diff(N1e,y)); S12=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N2e,y)Vxy*diff(N1e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N2e,x)Vyx*diff(N1e,x)*diff(N2e,y)); S13=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N3e,y)Vxy*diff(N1e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N3e,x)Vyx*diff(N1e,x)*diff(N3e,y)); S21=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N1e,y)Vxy*diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N1e,x)Vyx*diff(N2e,x)*diff(N1e,y)); S22=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N2e,y)Vxy*diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N2e,x)Vyx*diff(N2e,x)*diff(N2e,y)); S23=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N3e,y)Vxy*diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N3e,x)Vyx*diff(N2e,x)*diff(N3e,y)); S31=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N1e,y)Vxy*diff(N3e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N1e,x)Vyx*diff(N3e,x)*diff(N1e,y)); 121 S32=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N2e,y)Vxy*diff(N3e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N2e,x)Vyx*diff(N3e,x)*diff(N2e,y)); S33=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N3e,y)Vxy*diff(N3e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N3e,x)Vyx*diff(N3e,x)*diff(N3e,y)); %Ma tran Sij Sij=[S11,S12,S13;S21,S22,S23;S31,S32,S33]; %Ma tran Aj Aj=Sij\Ji; %Tinh Kij K11=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,y)/2)); K12=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,x)/2)); K21=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,y)/2)); K22=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,y)+(1V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,x)/2)); Kij=([K11,K12;K21,K22]*hd*E/(4*Delta_E*(1-V_tu_tro^2))); %Tinh A A=Aj(1)*Nie(1)+Aj(2)*Nie(2)+Aj(3)*Nie(3); display(A); %Tinh Bx, By Bx=diff(A,y); By=-diff(A,x); B=([Bx, By]); %Tinh sigma_ima_x, sigma_ima_y sigma_ima_x=V_tu_tro*Bx^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*x0*y0*Bx); sigma_ima_y=V_tu_tro*By^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*x0*y0*By); %Tinh Fima 122 F1x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F2x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F3x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F1y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F2y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F3y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F1_ma=sqrt(F1x_ma^2+F1y_ma^2); F2_ma=sqrt(F2x_ma^2+F2y_ma^2); F3_ma=sqrt(F3x_ma^2+F3y_ma^2); %Tinh Fims %sigma_ims song song sigma_ims_ss=lamda_s*E; %sigma_ims vuong goc sigma_ims_vg=(1-V_tu_tro-V_tu_tro^2)*sigma_ims_ss/V_tu_tro^2; F1x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N1e,x); F2x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N2e,x); F3x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N3e,x); F1y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N1e,y); F2y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N2e,y); F3y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N3e,y); F1_ms=sqrt(F1x_ms^2+F1y_ms^2); F2_ms=sqrt(F2x_ms^2+F2y_ms^2); F3_ms=sqrt(F3x_ms^2+F3y_ms^2); %Tinh Fi Fi_2=([F1x_ms+F1x_ma+F2x_ms+F2x_ma+F3x_ms+F3x_ma;F1y_ms+F1y_ma+F2y_ms +F2y_ma+F3y_ms+F3y_ma]); %Tinh uij uij_2=(Kij\Fi_2); display(Fi_2); display(uij_2); if (abs(tmp_1-uij_1(2)) < 1e-7)|(abs(tmp_2-uij_2(2)) < 1e-7) break end tmp_1=uij_1(2); tmp_2=uij_2(2); end end 123 Phụ lục Thiết bị đo đ rung, đ ồn kết đo đ rung kiểm định 124 125 126 127 128 129 130 [...]... với biến dạng và chuyển vị trong lõi th p VĐH do hiệu ứng từ giảo  Nghiên cứu hệ thống các lý thuyết cơ bản về sự rung ồn trong lõi th p do hiện tượng từ giảo gây ra  Nghiên cứu xây dựng mô hình toán tổng quát để phân tích và tính toán lực cơ từ, biến dạng và chuyển vị trong lõi th p  Áp d ng phương pháp PTHH với mô hình 2D và 3D để thực hiện mô phỏng, xác định vị trí chịu biến dạng và chuyển vị lớn... ứng từ giảo dưới sự tác đ ng của từ trường ngoài, khảo sát sự biến dạng của vật liệu từ VĐH do hiệu ứng từ giảo Các công thức tính toán trong chương hai là cơ sở để thực hiện xây dựng mô hình toán khảo sát mối liên hệ giữa cơ và từ trong chương ba Chƣơng 3: Khảo sát mối liên hệ cơ - từ trong lõi thép máy biến áp Trong chương a, luận án tập trung vào việc xây dựng mô hình tính toán để tính lực từ và... của lõi thép [15] 15 Hình 1.14 Phân bố lực trong lõi thép MBA [44] 16 Hình 1.15 Biến dạng từ giảo được đo bằng thực nghiệm trên thép kỹ thuật điện [32] 16 Hình 1.16 Đồ thị cảm ứng từ B và chuyển vị trên lõi thép MBA [79] 17 Hình 1.17 Đồ thị biến dạng và phân bố lực từ giảo trong lõi thép MBA [79] 17 Hình 1.18 Khảo sát sự ảnh hưởng của ứng suất ngoài đến lõi thép [28] 17 Hình. .. định, n i dung nghiên cứu của luận án được trình bày trong 4 chương và 4 ph l c, c thể: Mở đầu: Trình bày các vấn đề chung của luận án, tóm tắt về n i dung nghiên cứu, những đóng góp của luận án và kết cấu của luận án Chƣơng 1: Tổng quan về vật liệu từ vô định hình và máy biến áp Chương này, tác giả giới thiệu tổng quát về vật liệu từ VĐH và MBA lõi th p VĐH, so sánh tổn thất không tải của M A có lõi. .. thép vô định hình được đặt ra có ý ngh a rất quan trọng trong giai đoạn hiện nay, và đây cũng là vấn đề kỹ thuật được các nhà sản xuất và vận hành M A đang rất quan tâm Để nghiên cứu toàn diện về hiệu ứng từ giảo, luận án tập trung xây dựng m t mô hình toán tổng quát tính toán lực từ và lực từ giảo, thông qua mô hình toán khảo sát mối liên hệ giữa cơ và từ trong lõi th p Lời giải cho bài toán cơ và từ. .. Bảng 3.3 So sánh biến dạng và chuyển vị do hiệu ứng từ giảo thuận – nghịch trên trụ từ 67 Bảng 3.4 So sánh chuyển vị do hiệu ứng từ giảo tại gông và trụ từ 69 Bảng 3.5 So sánh chuyển vị tại gông và trụ từ (μm) 73 Bảng 3.6 So sánh biến dạng và chuyển vị của lõi thép vô định hình từ kết quả của mô hình toán với kết quả phân tích bằng phương pháp PTHH 74 Bảng 3.7 So sánh biến dạng và... có lực từ b) Tổng lực từ và lực từ giảo Hình 1 13 Phân bố lực và độ biến dạng của lõi thép [15] 16 Năm 2009, tác giả Hongkui Li, Gang Chen thu c trường đại học Shenyang Ligong của Trung Quốc đã xây dựng mô hình toán tính lực từ và từ giảo trong lõi M A, phân tích mô hình bằng phương pháp PTHH để khảo sát lực cơ từ trong lõi th p, và cho thấy lực từ phân bố trong lõi th p với mật đ thưa và nhỏ (hình 1.14a),... từ VĐH có hệ số từ giảo bão h a tương đối cao (khoảng 27μm/m) nên hiệu ứng từ giảo xảy ra sẽ mạnh hơn so với th p silic (khoảng 8-10μm/m), th p VĐH là vật liệu mới nên các công trình nghiên cứu về hiệu ứng từ giảo trên lõi th p của MBA chưa được công bố nhiều Việt nam đã bắt đầu sản xuất M A phân phối lõi VĐH thay thế cho MBA truyền thống Do đó, Nghiên cứu hiện tượng từ giảo trong máy biến áp lõi thép. .. thực hiện bài toán trên phần mềm mô phỏng 74 Hình 3.34 Mô hình máy biến áp 3 pha ba trụ và chia lưới mô phỏng 75 Hình 3.35 Sự phân bố lực trong lõi máy biến áp mô phỏng trên phần mềm Ansys Maxwell.75 Hình 3.36 Biến dạng trong lõi MBA VĐH mô phỏng trên phần mềm Ansys Maxwell 3D 75 Hình 3.37 Chuyển vị trong lõi MBA VĐH mô phỏng trên phần mềm Ansys Maxwell 3D 76 Hình 4.1 Các bước thực hiện mô hình. .. nhiệt đ , các biến dạng khi gia công cũng như biến dạng do từ trường ngoài, hệ số từ giảo bão h a của th p VĐH (27μm/m) cao hơn nhiều so với th p silic (8-10μm/m) Do đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của từ giảo đến MBA lõi th p VĐH có ý ngh a hết sức quan trọng  Hiện tượng từ giảo gây ra biến dạng, chuyển vị và rung ồn trong lõi th p MBA, do đó nghiên cứu mối liên hệ giữa cơ và từ trong lõi th p có ý ... từ vô định hình 1.3 Máy biến áp sử dụng lõi thép vô định hình 1.4 Các nghiên cứu nƣớc MBA lõi thép VĐH 11 1.4.1 Nghiên cứu giảm tổn hao MBA lõi th p VĐH 11 1.4.2 Nghiên. .. sánh biến dạng chuyển vị lõi thép vô định hình từ kết mô hình toán với kết phân tích phương pháp PTHH 74 Bảng 3.7 So sánh biến dạng chuyển vị lõi thép vô định hình theo kết mô hình toán,... liên hệ - từ lõi thép máy biến áp Trong chương a, luận án tập trung vào việc xây dựng mô hình tính toán để tính lực từ lực từ giảo lõi th p M A, khảo sát mối liên hệ từ theo hiệu ứng từ giảo thuận