电力变压器、电抗器等叠片铁心产品在输电系统中扮演着非常重要的角色,但其运行产生的振动噪声不仅会影响环境,还会缩短设备的使用寿命,降低电网运行的可靠性。由于电力变压器铁心受到绕组和夹件的夹紧作用,所以考虑应力条件下的振动是有必要的;另外在间隙铁心式电抗器中,由于其本身结构的需要,铁心受到拉杆的加紧作用,从而间隙铁心式电抗器的铁心饼在自然和工作状态下都是在压应力作用下。为了研究变压器和电抗器铁心的电磁振动,更加准确的分析及寻找有效的降噪措施,本文考虑应力因素,测量了硅钢片的磁特性,考虑铁心的磁致伸缩效应,对变压器和电抗器铁心进行了电磁-机械耦合数值分析和实验研究。本文的研究内容主要如下:(1)为准确获得不同应力下铁心的磁特性参数,本文采用符合IEC标准的SST和磁致伸缩测量系统MST500,测得了硅钢片在拉、压应力条件下磁化和磁致伸缩特性,并分析了应力条件对硅钢片磁化特性和磁致伸缩特性的影响。(2)为精确计算三相变压器在电磁力和磁致伸缩力影响下的振动,首先将应力下的磁化和磁致伸缩曲线延伸为三维特性曲面,用来表示连续应力下的磁特性数据。分析计算了考虑应力和不考虑应力下的振动,并且将计算结果与三相变压器振动测量值进行比较,结果表明,考虑应力可以提高电磁振动数值计算的精确度,有利于提高噪声评估的精确性。(3)基于不同应力下多种型号铁心硅钢的磁化和磁致伸缩特性测量数据,对间隙铁心式电抗器样机电磁振动进行了分析计算。首先改进了磁致伸缩测量系统,测量获取首钢三种典型电抗器用硅钢在不同应力,特别是压应力下的磁化和磁致伸缩特性;考虑铁心磁致伸缩效应,对间隙铁心式电抗器的铁心在不同加紧力下的磁场、机械场以及声场进行了分析计算,计算了铁心磁通密度、应力、声场的分布以及铁心中不同点的应力、振动位移和噪声。本文的研究成果可为低噪声间隙铁心式电抗器的设计提供不同硅钢磁特性数据和理论分析方法。