[00113387]高效节能型低噪声非晶合金变压器关键技术及其产业化

该项目针对非晶合金变压器振动噪声大、过载能力低等问题,系统研究了该类变压器振动噪声的产生机理以及结构优化等理论,并从宏微观角度开发了减振降噪创新技术,提出了机电磁融合减振和微腔阻尼抑噪一体化的非晶合金变压器高效节能低噪声解决方案,形成了相应的成套创新技术。 项目的理论创新：1.系统分析了非晶合金变压器的致噪机理,揭示了该变压器的机电磁耦合振动与噪声的机制,建立了基于磁致伸缩原理的铁心振动加速度和基于有限元分析的磁通分布计算模型;2.揭示了变压器油与电磁振动噪声间的作用机理,建立了基于亥姆霍兹共振原理的微孔板吸声器模型;3.建立了部件与整体结构优化设计模型和基于智能算法的三相非晶合金变压器参数优化设计方法。 项目的主要技术创新：1.对产品的关键零部件进行了结构拓扑优化。改进了铁心V型搭接结构;设计了新颖分段分层箔式绕组、H型油箱与上夹板加强筋结构;约束铁心振动最大点能量与增设减振垫的复合降噪结构。2.机电磁耦合振动噪声抑制技术。设计了新型的高性能组合吸声材料及在油箱内壁增设微孔板,使其与动态油流、空腔和箱壁构成亥姆霍兹效应的微腔集成式消声结构,有效降低了非晶合金变压器机电磁耦合振动噪声。3.效率与过载能力提升途径。提出并设计了由薄铜带分段分层绕制及串联集成和内外散热气道优化的绕组新结构与新工艺,使线圈导热性能和过载能力提高了10%以上。4.在线自适应有源减振降噪技术。研发了一种铁心与油箱的振动监测模块,通过与结构集成实时监测铁心振动能量,实现在线自适应有源减振降噪。 项目发表了SCI/EI高水平学术论文9篇,发明专利2项,实用新型专利4项,软件著作权2项,构成了完整的理论与技术创新成果体系。项目成果已在江西赣电电气有限公司等省内外多家企业产业化并形成了系列化产品;产品经国家质监部门检测,各项性能指标优于行业标准,产品的过载能力、效率、节能效果、噪声性能等技术指标都处于国际领先水平;产品具有很强的市场竞争力,目前已累计生产该类变压器15400余台,实现销售收入3.2亿元,取得了很大的经济效益和显著的社会效益。成果的产业化推广应用,促进了我国非晶合金变压器行业科技水平提升,并为非晶合金变压器技术与产品出口等国际化奠定了基础。