彭  程1,2，高  波1,2，石佩玉1,2，郭  放1,2，杜  瑶1

（1.河北水利电力学院电力工程系， 河北 沧州 061000；

2.河北省工业机械手控制与可靠性技术创新中心，河北 沧州 061000）

摘要：针对采煤机用牵引变压器工作的特殊空间，其铁心设计的安全稳定性至关重要，为深入研究三相五柱变压器在不同结构、瞬时状态下铁心磁通密度分布，本文作者采用理论计算分析和多物理场仿真验证相结合展开研究。

首先，基于电磁场基本定律，推导了心柱、主轭及旁轭的磁通分布规律，分析了主轭与旁轭磁通与铁心结构尺寸的关联性。其次，利用COMSOL Multiphysics软件建立了三维有限元模型，实现了铁心磁通密度的可视化，仿真

结果验证了理论分析的正确性，同时精准定位了拐角磁密集中区域。基于此，提出了有效的铁心结构改进方案以优化磁路、降低局部磁密，并进一步分析了高压绕组处于不同相位时铁心内部磁密分布特性，研究结果为三相五柱

式变压器的优化设计提供了理论依据与实践参考。

关键词：变压器；磁通密度；多物理场；有限元

中图分类号：ＴＭ４０1+.2      文献标识码：Ｂ      文章编号：１００１－８４２５（２０26）０7－００19－０9

作者简介：

彭  程1986-，男，河北唐县人，副教授，主要研究方向为变压器优化及多物理场分析、新能源发电及变流技术。

高  波1989-，男，河南信阳人，副教授，主要研究方向为储能系统状态估计与微电网智能控制、电力变压器优化设计。

石佩玉1986-，女，河北南皮人，副教授，主要研究方向为变压器优化设计、新能源发电等。