凸极同步发电机空载电势波形问题的进一步探讨

在文献的基础上,分析无阻尼绕组凸极同步发电机的结构与谐波电势之间的关系,并直观地以曲线形式给出了结果。     

阻尼绕组对凸极单相同步发电机负载电压波形的影响

小型单相同步发电机在负载时输出电压中谐波含量大,阻尼绕组可以削弱它在负载运行时的负序磁场,降低电压波形正弦畸变率。本文采用场路耦合时步有限元法编程计算了小型凸极单相同步发电机额定负载时的电压波形,计算结果与实验结果接近,证明了该计算方法及所编程序的正确性。详细分析了阻尼绕组的不同连接方式及材料对电压波形的影响,所得结论可以为阻尼绕组形式及材料的选取提供理论指导,用以提高电压波形质量。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态仿真

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真计算对保护的配置具有重要意义。文中以多回路理论为依据，建立了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析的数学模型；以匝间短路为例，给出了系数变化矩阵。通过在动模机上进行故障的动态模拟实验，验证了该方法的正确性。最后对三峡电站SF700－80／19720大型水轮发电机定子绕组一支路发生匝间短路的故障情况，进行了瞬态过程的仿真计算，验证了所配置单元件横差保护的灵敏度，结果令人满意。     

凸极同步电动机双层阻尼绕组设计研究

对凸极同步电动机双层阻尼绕组进行了理论分析,并采用传统和有限元两种计算方法对工程实例进行了验证,提出了凸极同步电机在双层阻尼绕组设计中重要问题的具体解决思路和解决方法。     

阻尼绕组对同步发电机整流系统基本波形的影响

通过试验研究了阻尼绕组对交直流侧的电压、电流波形的影响 ,阐明了阻尼绕组具有改善同步发电机整流系统交直流侧电压波形的作用     

凸极同步发电机谐波电热计算与测试

作者综合运用了解析法与数值方法，准确计算了气隙磁场，同时成功地表达了气隙磁场中齿谐波磁场产生的“动态”过程。本文介绍了其计算结果，详细分析了实测方法与结果。     

谐波励磁三相同步发电机空载线电压波形中的时间谐波含量

用实例说明谐波励关三相同步发电机空载线电压波形中含有时间谐波含量，并且以５次谐波含量为最大。这种谐波含量不有靠电枢绕组的谐波绕组系数降低或趋于零的措施来削弱或消除，而只能靠其它措施来加以削弱。认识这一现象对改善电压波形方法的深入研究有重要指导意义。     

阻尼绕组对谐波励磁同步发电机空载谐波电压的影响

利用ANSYS有限元软件自带的APDL编程语言进行二次开发,用二次开发软件对谐波励磁同步发电机空载谐波磁场进行大量有限元计算,应用齿磁通法对电磁场的计算结果进行后处理,得出了谐波绕组空载特性曲线,计算结果与实验结果的比较说明了该方法的正确性。基于该方法,详细分析了阻尼绕组对谐波励磁同步发电机谐波空载特性的影响。     

电力发生器空载电势波形的分析

本文针对电力发生器——一种新型高压发电机，采用有限元数值解法，对其样机空载电势波形进行了分析，针对不考虑阻尼绕组影响和考虑阻尼绕组影响两种情况，求取了空载波形畸变率。结果表明，该样机的空载电势波形满足国家设计标准要求。     

基于多回路理论的同步电机定子绕组内部故障仿真的谐波分析

同步电机定子绕组发生内部电气故障时,气隙磁场中存在很强的空间谐波分量。采用多回路理论进行仿真分析,充分考虑了谐波分量的影响。准确的电感参数计算是多回路分析的基础,采用磁路的气隙磁导分析法计算电机故障后各电感参数,分析了谐波的计入次数对电感参数计算的影响,进一步分析了谐波对定子绕阻内部故障仿真结果的影响,并提出了工程中合理的谐波计算次数,既能保证计算精度,又可以减少计算工作量,从而具有较快的计算速度。通过对仿真波形的分析,得出结论:在进行同步电机定子绕组内部故障的仿真计算中,必须充分计及谐波的影响。     

Computation of the no-load voltage waveform of laminated salient-pole synchronous generators

This paper presents a combined analytical and finite-element (FE) method for computation of the no-load voltage waveform of laminated salient-pole synchronous generators. The described method takes into account saturation effects as well as the damper bar currents due to the slot pulsation field. The method calculates first the damper bar currents and then includes them in the calculation of the no-load voltage. The combination of magnetostatic two-dimensional (2-D) FE simulations for calculating the magnetic coupling between the machine windings and of an analytical resolution results in a very precise prediction of the no-load voltage. At the same time, simulation time is drastically reduced compared with transient magnetic 2-D FE simulations. The method was verified on several examples, comparing the obtained results (damper bar currents and no-load voltage) with results obtained from transient magnetic FE simulations and, in one case, with the measured no-load voltage.     

Verification of effect of damper windings on the transient condition of synchronous generator

This paper describes the results of an experimental investigation on the effects of the damper winding of a four‐pole synchronous generator at a synchronous generator transient. It is known from simulations that the damper winding acts effectively under synchronous generator transient conditions. However, experimental proof has not been obtained yet. Thus, experiments on damper effects were conducted using a laboratory‐scale power system. The damper winding of the tested generator consisted of five damper bars for each pole; the number of working damper bars could be changed manually. The damper currents at each bar were measured by a Rogowski coil. FFT analysis was applied to both the damper currents and armature currents under different operating conditions. The relationships between damper currents in the rotor and armature currents in the stator were made clearer than before. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 180(2): 33–42, 2012; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.21278     

谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析

说明了利用ANSYS有限元分析软件的电磁分析功能对谐波励磁同步发电机空载谐波磁场进行分析,通过对谐波励磁同步发电机的电磁场进行计算,得出了样机的矢量磁位Az、磁力线分布图和磁密分布图。然后对电磁场的计算结果进行后处理,得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形和谐波绕组空载特性曲线。最后用在谐波励磁同步发电机上的实验结果与计算结果的比较说明了方法的正确性,可为谐波励磁同步发电机的设计提供理论依据。     

贯流式水轮发电机空载电压波形畸变与阻尼条损耗发热抑制

为改善水轮发电机电能质量,预防阻尼绕组过热,保证机组与电网运行安全,基于电机电磁场、电路及传热学理论,建立了水轮发电机三维分层非线性时变运动电磁场-电路结合模型与磁极系统三维稳态温度场模型。进而针对一台q=1的36 MW贯流式机组的128种结构设计方案,通过电磁场-温度场综合计算,广泛深入地分析了定转子槽距比、定子斜槽程度以及每极阻尼条根数等结构参数对空载电压波形畸变率和额定工况阻尼绕组损耗发热的影响,在此基础上,讨论了同时抑制空载电压波形畸变率与阻尼绕组损耗发热的设计措施。计算结果与实测数据相吻合。     

隐极发电机阻尼绕组和槽楔对励磁转矩的影响

为了说明在外部稳态不对称情况下,阻尼绕组和阻尼槽楔对同步隐极发电机励磁绕组恒定电磁转矩和二次谐波电磁转矩的影响。首先,在同步隐极发电机正序等效电路和负序等效电路以及正序磁场恒定电磁转矩和负序磁场恒定电磁转矩分析的基础上,推导出一种新型研究同步隐极发电机恒定电磁转矩的解析方法。然后,在磁场相互作用分析的基础上,提出一种分析同步隐极发电机励磁绕组二次谐波电磁转矩的新方法,并用该方法分析了电流不对称度、阻尼绕组和阻尼槽楔对同步隐极发电机励磁绕组二次谐波电磁转矩幅值的影响。最后,为了验证解析分析的正确性,采用时步有限元法进行仿真计算,有限元数值算法的结果与解析分析结果具有良好的一致性。     

区分发电机不对称运行和定子绕组匝间短路的故障检测

为了有效检测和辨识发电机定子绕组匝间短路故障,应用交流电机绕组理论分析了定子绕组匝间短路时并联支路感应电动势的频率、幅值和相位以及转子绕组感应电动势的谐波特征.以试验所用的故障模拟发电机为例,分别对发电机不对称运行和定子绕组匝间短路进行了故障特征计算.发现在发电机不对称运行和定子绕组小匝数匝间短路不断恶化时,发电机励磁...     

带有电流控制电压型逆变器的新型双绕组异步发电机的电压控制

带有电流控制电压型逆变器的新型双绕组异步发电机不仅克服了传统异步发电机电压随负载变化的缺点,而且提高了系统的电磁兼容性。其控制系统由两个PI电压控制器和一个滞环电流控制器组成。为了对其电压控制性能和调节速度进行研究,本文建立了计及磁路饱和的双绕组异步发电机及其控制系统的数学模型。对负载、转速突然变化等动态过程中电压控制性能进行了仿真研究。结果表明,该系统具有较好的电压控制性能和响应速度。