Effects of Air Gaps on Core Losses of Shunt Reactors / Şönt Reaktörlerde Hava Aralıklarının Demir Kayıplarına Etkisi

Abstract

Effects of Air Gaps on Core Losses of Shunt Reactors 

In this work, effects of inserting air-gaps in the iron core of shunt reactors on reactor volume, dimensions and core losses are investigated. In addition, effects of number of air gaps on core losses are analysed by Finite Element Method.  For a single-phase, iron core shunt reactor, magnetic flux density distribution along the reactor core by Maxwell software is obtained firstly using a single air gap in each limb and then distributing different number of air gaps along the limb in the core. For these number of air gaps, a second analysis is performed to calculate the core losses of the shunt reactor. The optimum number of air gaps is defined to minimize extra core losses which occur due to the presence of fringing flux around the air gaps.

Şönt Reaktörlerde Hava Aralıklarının Demir Kayıplarına Etkisi

Bu çalışmada demir çekirdekli şönt reaktörlerde hava aralığı kullanımının reaktör hacmi, boyutları ve demir kayıpları üzerine etkileri araştırılmıştır. Ayrıca hava aralığı sayısının reaktör demir kayıplarına etkisi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Tek-fazlı, demir çekirdekli bir şönt reaktör için önce her bacakta sadece bir adet hava aralığı kullanılarak, sonrasında ise farklı sayıda hava aralığı reaktör bacakları boyunca eşit sayıda dağıtılarak Maxwell programı yardımıyla reaktör çekirdeği boyunca manyetik alan yoğunluğu dağılımları elde edilmiştir. İkinci bir analiz sonucunda ise yine aynı hava aralığı sayıları için şönt reaktörün toplam demir kayıpları hesaplanmıştır. Farklı sayıda hava aralıkları için saçaklanma akısı nedeniyle oluşan ekstra demir kayıplarını minimize edecek optimum hava aralığı sayısı tanımlanmıştır. 

Keywords

• Air gap, core loss, finite element method, fringing flux, shunt reactor / Demir kaybı, hava aralığı, saçaklanma akısı, sonlu elemanlar yöntemi, şönt reaktör