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IEEE&JAP國際聯合磁性會議研究論文發表

美國電子電機工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)與美國物理學會每兩年舉辦一次研究發表的大型國際研討會議。於2013年11月於美國科羅拉多州丹佛(Colorado Denver)盛大召開。本司研究團隊於變壓器開發成果經審查接受通知前往發表,並將於2014年4月刊登於知名物理學刊(Journal of Applied Physics)。

本次產品開發研究對象為「單相亭置式配電變壓器(Single-phase pad-mounted distribution transformer)容量167 kVA」鐵心結構開發。此一型式變壓器多為台灣電力公司所大量使用的配電變壓器。其捲繞鐵心搭接結構擴展延伸可應用於油入式變壓器。

研究主要貢獻:本研究核心提出矽鋼片鐵心多階式搭接(Multi Step-Lapped, MSL)電磁阻物理現象,以有限元素法(Finite element analysis)建立鐵心結構模型,再以實質變壓器製造與量測進行磁性參數分析。研究成果概述如下:

(1)鐵心磁特性改善:磁力線通過搭接磁阻所產生的磁滯伸縮力(Magnetostriction force)變化,進階影響變壓器鐵心的鐵心損失(Core loss, W/kg), 激磁功率(Exciting power, VA/kg), 振動(Vibration, m/s2);在本研究中主要將搭接口相鄰(Adjacent core joint)兩側距離(包含上下每套組數距離)加大,用來延展鐵心內部磁力線,如圖1所示。

(2)新型複合式鐵心結構開發:將原有外鐵型(Shell-type)兩顆的鐵心,將其一的鐵心進行複合式搭接結構的搭配,如”6階+9階”或以” 7階+8階”的鐵心整合為變壓器,並分別量測變壓器兩端的鐵心的個別振動現象。

圖1 亭置式捲鐵心變壓器:(a) 有限元素法建模與磁分析,(b) 實驗與量測,以及(c) 多階式搭接結構鐵心磁阻配佈情形與定義。

作者:徐昌鴻博士, 朱慧龍處長, 李紹利經理, 林佳慶課長, 吳泰運組長

主編作者與通訊:Dr. Chang-Hung Hsu, e-mail: chshiu@fortune.com.tw

⊙ 大會名稱:58th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference, Colorado Denver USA, 4–8 November, 2013.

⊙ 刊登期刊網址:Journal of Applied Physics May 2014

⊙ 研究發表論文

附件一:「亭置變壓器搭接磁阻電磁分析」

附件二:「複合式鐵心磁性」