基于ElecNet的汽轮发电机定子绕组端部结构建模及电场计算

了解汽轮发电机端部绕组的电场分布对汽轮发电机的设计和运行有重要意义.但由于定子绕组端部结构复杂,二维分析难以达到实际工程要求.通过计算机建立三维模型,可以精确地进行计算和仿真.利用Infolytiea公司的ElecNet软件的建摸功能,依据汽轮发电机定子绕组的几何特点和原理,给出建模方法,精确建立汽轮发电机定子绕组端部的三维模型,最后通过软件的电场计算功能,算出三维模型的电场分布.     

端部结构参数对1550MW核能发电机漏磁及涡流损耗的影响

端部结构参数对大型汽轮发电机的漏磁和涡流损耗有较大影响。以1 550 MW半速核能发电机为研究对象,采用三维时步有限元法,综合考虑材料非线性、转子旋转以及发电机端部实际三维结构等因素,对发电机端部漏磁及端部构件上的涡流损耗进行计算研究。分别改变屏蔽层厚度、定转子端部铁心相对长度、定子端部绕组直线段长度以及端部铁心阶梯高等结构参数,计算相应的端部漏磁和涡流损耗,通过对计算结果的分析,得出不同结构参数对端部漏磁和涡流损耗大小及分布的影响规律。所得结论为减小发电机端部漏磁及涡流损耗,优化端部漏磁及涡流损耗分布提供依据。     

150MW级汽轮发电机定子绕组端部模态仿真与验证

采用参数化有限元分析方法,对150 MW级汽轮发电机定子绕组端部模态进行计算,通过模态试验验证了定子绕组端部各部件的有限元等效模型,提出了定子绕组端部关键部件之间的连接设置方式,得到了定子绕组端部整体有限元参数化模型,并通过模态试验验证了有限元模态仿真结果的准确性。     

大型核能发电机定子端部动力特性研究

定子端部振动特性是核能发电机设计需关注的重要方面之一。本文依托国内某大型核能汽轮发电机定子端部动力特性研究项目,形成了一整套核能发电机定子端部动力特性仿真计算方法。首先对该核能汽轮发电机定子端部部件的力学参数进行试验测定,其次对复杂的部件关系及边界条件进行简化处理,然后在此基础上建立有限元模型并进行仿真计算,同时对该机进行了真机现场模态测试验证。结果表明:采用该方法计算的定子端部模态仿真结果与现场测试结果的相对误差均小于6%。该方法可以应用于类似的核电机组中。     

四极汽轮发电机定子绕组端部固定结构振动模态研究

以四极汽轮发电机定子绕组端部固定结构为研究对象,利用有限元分析技术,对定子绕组端部固定结构的整体模态进行了计算分析,同时结合模态试验对计算结果进行验证。结果证明发电机定子绕组端部固定结构的设计是合理的。     

汽轮发电机定子线圈端部计算及线模的三维参数化设计

对定子线圈端部渐开线(包括过渡圆)的计算方法进行了详细推导,给出了端部曲线待求参量所满足的数学方程。运用Matlab对发电机的定子线圈端部进行了精确的求解,并用Pro/E完成了四极1 300 MW汽轮发电机定子线圈及线模的三维参数化设计。     

1000MW级汽轮发电机定子端部绕组模态分析及有限元仿真

对1 000 MW级汽轮发电机定子端部绕组进行了分步模态试验,并运用试验结果修正了端部绕组有限元建模中的关键参数。通过对端部绕组部件采用等效建模的方法,创建了参数化的有限元端部绕组模型,用以进行端部绕组的模态计算。     

汽轮发电机稳定运行时定子端部绕组的应力分析

针对汽轮发电机定子端部绕组电磁振动的问题,以稳定运行状态时发电机定子端部绕组为对象,采用三维有限元法对端部绕组应力分布进行了理论研究。首先根据端部绕组的真实结构建立定子端部绕组的三维模型。然后,在圆柱坐标系下分析当A相绕组中的电流最大时,其上下层线棒所受电磁力密度分布,并且根据矢量微分控制方程以及相应的边界条件,分析了定子端部绕组电磁场的分布情况,最后,得到了端部绕组中出现最大应力的位置以及最大变形幅值,这为发电机定子端部绕组结构设计和维护提供相应依据。     

采用热路方法和三维有限元方法计算三峡水轮发电机三维热网络热阻参数的研究

为采用三维热网络计算三峡水轮发电机温度场,本文给出了一个单元区域的定子铁心段和定子端部的三维非线性热网络结构,分别采用三维有限元方法和热路方法计算了定子铁心段和定子端部各个节点之间的热阻参数,分析了两种方法对于三维热网络热阻参数计算相对误差,认为热网络的节点之间含有绝缘区域的热阻不适用热路法计算,而应采用三维有限元计算.三峡发电机定子热网络中,有近半数的节点之间含有绝缘区域的热阻.且通过对定子端部绕组三维温度分布的计算表明,场参数三维非线性热网络模型计算值比路参数三维非线性热网络模型计算值与三维有限元模型计算值的更接近.因此,有必要采用三维有限元法计算三维热网络的热阻参数.     

大型汽轮发电机定子绕组三维模型建立及模态分析

本文针对大型汽轮发电机定子的结构复杂性,在定子端部渐开线三维模型建立的基础上,通过Pro/E建立汽轮机定子绕组模型,包括渐开线端部绕组模型、定子绕组直线段以及压板等结构的建立和装配。并且通过Pro/E与ANSYS良好连接性,把建立的模型导入ANSYS中,进行了上层线棒和定子线棒整体装配结构的模态分析,为之后进行端部绕组及定子绕组的电磁振动等研究提供依据。