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摘要
为了准确分析变压器铁芯磁致伸缩现象，建立了弹性力学与热力学耦合的铁芯振动理论模型，并基于奇异性分解理论提出了松动故障诊断方法。首先通过耦合弹性力学中的应变能和热力学中的弹性自由能，建立了表征变压器铁芯多频段的磁致伸缩振动数学模型；接着考虑了基于弹性力学的非线性力-磁耦合机制的影响，建立了振动多频段多物理场仿真模型，得到了铁芯0Hz-1000Hz的多频段振动特性；然后搭建了变压器铁芯磁致伸缩振动采集平台，对10kV变压器铁芯进行了振动监测试验，实验结果表明，铁芯振动除100 Hz基频以外，还含有200Hz-600Hz的振动信号，AB相的实测结果为0.009m/s2和0.023m/s2，仿真结果为0.009m/s2和0.023m/s2，仿真与试验一致，验证了仿真模型的正确性；之后建立了铁芯松动故障模型，得到部分与完全松动状态下的振动特性。最后，对获得的振动信号进行故障诊断，面向铁芯正常、部分松动、完全松动的状态，提出了基于奇异性分解理论的方法，计算的特征量分别为0.0524，0.2822，1.5059，随着松动程度的逐渐加剧，特征量逐渐增大，验证了诊断方法的准确性。
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