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题名牵引变压器强油风冷散热动态仿真与控制
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作者
邵坤
游永华
易正明
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机构
武汉科技大学耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室
武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室
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出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第3期76-82,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(12072245)。
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文摘
[目的]牵引变压器通常采用强迫油循环与风扇强制对流相结合的方式散热,其散热效果对变压器寿命具有重要影响,因此有必要对牵引变压器强油风冷的散热过程进行深入研究。[方法]基于一维温度场假设,构建了变压器和油冷却器组件的分布参数模型,并整合了油泵、管道等的集中参数模型,形成一个完整的系统模型。随后,利用Matlab软件的Simulink工具包对该模型进行数值仿真,以探究牵引变压器在实际交变功率条件下的绕组和酯油温度动态行为。此外,还尝试将PID(比例-积分-微分)控制技术引入变压器散热系统。为验证模型准确性,将计算结果与文献中的试验值进行了对比。[结果及结论]在典型动态工况下,牵引变压器在低负载阶段的绕组温度呈现出明显的稳态特征;而在高负载阶段,绕组温度随时间迅速上升。通过采用PID方法控制油冷却器风机运转,可以将绕组温度稳定在允许的高位数值范围内,同时风机功耗相比传统启停控制方案降低了约13%。
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关键词
轨道交通
牵引变压器散热
强油风冷
SIMULINK动态仿真
PID控制
风机节能
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Keywords
rail transit
traction transformer heat dissipation
forced oil and air-cooling
Simulink dynamic simulation
PID control
fan energy saving
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分类号
U231.8
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U264.36
[机械工程—车辆工程]
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