赵亚龙，姜淑忠

(上海交通大学，上海 200240)

0 引 言

为加快“建设海洋强国”和开发海洋资源，探索11 000 m全海深海域，上海交通大学水下工程研究所研制了新型全海深下潜设备——自主遥控水下机器人(autonomous remotely vehicle， ARV)。该机器人通过变压器将水面的电能供给深海设备长时间运行。深海环境为变压器的散热提供了有利条件。环形变压器磁芯有着更短的磁路，且其固定装置结构简单，仅由压盖和底板组成，有助于减小变压器的体积和质量。

近年来，基于传热理论和热电类比法的热路模型法在传统的壳式和芯式变压器温升分析中得到了广泛应用。热路理论最早由Swift 等[1]提出，并建立了基于顶层油温的热路模型。Susa等[2]197-204在此基础上重点分析了温度变化对变压器损耗和对流热阻的影响。国内李剑等[3]、丁玉琴等[4]对柱式变压器分别建立了基于箱壁温度和分布式热路的等效热路模型。陈曦等[5]、赵振刚等[6]进一步分析了太阳辐射和风冷散热对变压器热路模型的影响。

目前关于环形变压器热路模型的研究较少。Purushothaman等[7]813-815提出需按照环形变压器截面四个散热方向分别建模，但仅给出了其中一条支路上的散热模型，并且模型中对每一层导线进行建模，而实际中同一绕组的导线往往叠绕在一起，分层较为困难。

本文主要研究用于ARV系统的深海中频环形变压器热路模型，深海环境为变压器散热提供了良好的条件。使用中频供电可以减小变压器的体积和质量，但也增大了变压器的损耗。……