同步电机负载励磁电流的数值计算方法

本文采用 Microsoft Excel 2000软件包编制了数值计算方法,计算结果精度高、方便快捷,同时还可以用于电厂负载温升试验时额定负载励磁电流的推算和无刷励磁同步发电机负载励磁电流的间接测定。     

励磁系统参数测试及其分析

对励磁系统主要参数的要求及其测试中的问题进行了分析。介绍了采用微机型多功能测试仪测试励磁特性一，发电机空载和负载阶跃响应等，从而计算励磁控制系统稳态和暂态增益，以及电力系统稳定器对阻尼低频振荡的影响。该仪器可打印输出动态过程中各量的响应曲线，可同时实测励磁电压，电流，发电机电压，电流，计算出有功，无功功率；测试简便，精度高，可满足建立励磁系统数据库的要求，为电力系统稳定计算提供可靠的励磁参数。     

基于ExcelVBA驱动Maxwell的汽轮发电机励磁电流计算

励磁电流是汽轮发电机的主要运行数据之一,其大小直接影响发电机的运行性能。根据汽轮发电机的模型特点及励磁电流计算的原理,以一台600 MW汽轮发电机为例,建立发电机励磁电流计算模型,计算了静磁场和瞬态场下的额定负载励磁电流;并用Excel VBA编写计算程序,让Excel VBA驱动Maxwell有限元软件计算励磁电流。该程序不仅能参数化建模,还能实现励磁电流有限元计算的自动迭代,具有一键式建模和一键式求解功能,降低了励磁电流计算难度,缩短了汽轮发电机的研发周期,实现工程应用价值。     

汽轮发电机在饱和与磁场畸变时负载励磁电流计算的新方法

磁路饱和与磁场畸变的共同作用会使发电机负载饱和特性显著偏离其空载特性,为了计算这种差异,提出了其负载励磁电流计算的一种改进方法.以300 MW汽轮发电机为例,以有限元方法为工具,获得了反映磁路饱和与磁场畸变共同作用下负载非线性特性的关系曲线族,提出了用这种新曲线族代替空载特性计算负载励磁电流的新方法.通过计算发电机在不同功角下的负载励磁电流,说明该方法比传统方法有较高的计算精度,比有限元方法有较快的计算速度.     

基于负载特性曲线偏移实现转子匝间短路故障诊断的方法

利用励磁电流增幅计算励磁电流是实现汽轮发电机转子匝间短路故障诊断的典型方法,然而传统励磁电流计算方法的精确性往往无法满足诊断的精度要求。本文通过分析转子匝间短路的形成原因和对励磁电流的影响,比较各种励磁电流计算方法的特点和差异,提出了一种基于负载特性曲线偏移的汽轮发电机转子匝间短路故障诊断方法。该方法通过测量发电机运行电气量,采用ASA相量法计算负载情况下的励磁电流,根据测量的励磁电流对空载特性曲线进行修正,并采用禁忌搜索算法计算运行工作点,拟合得到偏移负载特性曲线。采用偏移负载特性曲线分别对正常工作和转子匝间短路故障的发电机进行励磁电流二次计算,将得到的励磁电流计算结果与实际值进行比较。以一台600MW汽轮发电机为实例进行试验,结果发现,在非匝间短路故障时,其励磁电流计算结果与实际值基本一致,匝间短路故障时故障特征明显,从而验证了该方法的正确性。     

无刷励磁交流发电机的交流励磁机计算

经分析认为无刷励磁交流发电机的励磁机实质上是一交流发电机,其输出经过旋转整流器输入主发电机励磁绕组励磁,其负载相当于大电感而旋转整流器则作为旋转开关,将负载电流从一相转换至另一相,本文通过分析推导计算公式,来确定励磁线路的有关参数。认为计算与实测结果都较接近。     

基于三维等效磁网络法计算混合励磁爪极发电机负载特性

用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性.传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场.等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混合励磁爪极发电机负载特性,最后给出输出电流优化结果.与有限元计算结果的一致性验证了计算结果的有效性,对混合励磁发电机的优化设计具有一定的理论参考价值.     

三相自励感应发电机恒压恒频运行分析

通过理论分析和实验研究,证明了3相自励感应发电机单独带负载运行的情况下,要做到恒压恒频,必须满足随负载电流的变化相应地调节励磁电流的大小,并且励磁电流的增加(减少)量应该与负载电流的大小近似成正比,而且随负载有功电流的变化相应地调节转速,转速的增加(减少)量与负载有功电流的大小近似成正比.     

一种改善永磁同步发电机电压调整率的方案设计

针对永磁同步发电机无法通过调节励磁来调节输出电压的缺点,在永磁发电机的定子绕组上设计一套补偿绕组,当负载电流变化从而改变发电机的输出电压时,通过调节辅助励磁装置改变补偿绕组中电流的大小和方向,以抵消负载变化时电枢反应对气隙磁场的影响,从而保持输出电压的恒定,降低电压调整率.仿真计算表明,该方法可行.     

基于有限元法的大型核电汽轮发电机励磁电流计算

励磁电流是发电机的主要运行数据之一,对于大容量核电汽轮发电机来说,准确的励磁电流计算对其安全可靠运行以及二次设备选型均至关重要。基于商用有限元软件Ansys,对大型核电汽轮发电机的励磁电流分析方法进行了研究,重点对负载励磁电流的计算原理及循环控制策略进行分析,形成了通用性的循环迭代方法。通过百万千瓦级核电汽轮发电机的试验数据,验证了该研究方法合理、有效,计算结果准确度高。     

基于棱单元法计算爪极发电机负载特性

本文用四面体棱单元三维有限元方法计算一台28V,35A汽车用爪极发电机负载特性.用迭代的方法计算出发电机负载不同转速时的输出电流.棱单元有限元法比节点元有限元法对内存的需求少,计算时间少,因此适合计算爪极发电机负载特性.样机的实验结果与棱单元法计算结果的一致性验证了计算结果的正确性.本文对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的理论参考意义.     

直接计算法的本质及其检测性能

为了研究直接计算法这种检测有源电力滤波器谐波电流的检测性能,首先根据非线性负载电流的傅立叶级数表达导出基于离散傅立叶级数的谐波电流检测方法;然后证明直接计算法和基于离散傅立叶级数的谐波电流检测方法的计算公式相同,从而证明直接计算法和基于离散傅立叶级数的谐波电流检测方法在本质上完全一致;最后以直接计算法的本质和非线性负载电流的傅立叶级数表达为依据,阐释了直接计算法检测性能的结果,即:当负载电流在一个周期内的采样个数足够大并且负载电流处于稳定状态时,由直接计算法计算的基波有功电流幅值准确;当负载电流处于变化状态时,由直接计算法计算的基波有功电流幅值能够缓慢平滑跟踪基波有功电流真实幅值;若使用一个周期内的采样数据进行计算,则直接计算法的动态响应时间为1个周期;若使用0.5个周期内的采样数据进行计算,则直接计算法的动态响应时间为0.5个周期。     

A combined method of simulation of an electric circuit and field problems in the theory of induction heating

A combined method for numerical computation of the electromagnetic field in induction-heating systems is proposed and used. The method consists in a combination of methods of integral equations for the computation of the electromagnetic field in the area outside the load and methods of finite elements or finite differences for the computation of the electromagnetic field inside the load. A method of simulation of electrotechnical systems with simultaneous solving of circuit and field problems is proposed based on this method. Using the example of induction-heating devices, an external problem associated with the computation of circuit inductors, power supplies, and balancing capacitors and an internal problem related to the computation of the electromagnetic field and internal heat sources inside the load are formulated. The simulation of induction heaters is considered taking into account features of thyristor frequency converters with a parallel inverter.     

开关磁阻电机非线性特性的有限元计算

利用有限元方法对开关磁阻电机的非线性特性进行了研究。考虑到开关磁阻电机的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况,利用ANSYS软件对开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流载荷下的磁场分布进行了二维有限元分析和计算,据此可求得电机的参数和性能,作为电机进一步优化和控制的依据。对AN-SYS的求解功能进行了深一步的挖掘和应用,使此软件在电机中的应用更趋于模块化、通用化,大大提高了计算速度,节省了机时。     

开关磁阻电机非线性特性的有限元计算

利用有限元方法对开关磁阻电机的非线性特性进行了研究。考虑到开关磁阻电机的磁饱和、非线性及磁场疏密分布的情况，利用ANSYS软件对开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流载荷下的磁场分布进行了二维有限元分析和计算，据此可求得电机的参数和性能，作为电机进一步优化和控制的依据。对AN—SYS的求解功能进行了深一步的挖掘和应用，使此软件在电机中的应用更趋于模块化、通用化，大大提高了计算速度，节省了机时。     

ADSS光缆与高压输电线路同杆并架全程三维电场分析与光缆挂点优化设计软件

详细给出了沿高压输电线路加挂ADSS光缆时电场的空间三维计算原理。为了优化计算，提出了线电荷与点电荷相结合的等效电荷法。在此基础上编制了分析输电线路任意截面及沿ADSS光缆走向的电位、场强分布的三维计算软件。此外，该程序还能考虑转角、换位、舞动等工况。对不同塔型的计算结果表明：软件中采用的算法合理，所得结果对ADSS的挂点选择和优化具有参考价值。     

直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究

根据直接计算法的计算公式,提出了直接计算法的谐波电流检测框图:根据此谐波电流检测框图,利用Matlab的Simulink模块库,建立了直接计算法的Matlab仿真模型.仿真研究发现:若电源电压无畸变,当负载电流处于稳定状态时,直接计算法能够准确地计算出需要补偿的谐波及无功电流,当负载电流处于变化状态时,直接计算法具有较好的动态性能;电源电压畸变对直接计算法的检测精度的影响较大;电源频率变化对直接计算法检测精度的影响很小.当电源电压发生畸变时,可以采用锁相环电路获得与电源电压同步的正弦信号.     

基于面向对象技术的三相潮流计算

在电力系统中 ,由于许多电气设备三相参数的不对称及三相负荷的不对称 ,导致整个系统经常处于一种不平衡的运行状态中。这样 ,传统的潮流计算方法 (基于系统三相平衡 )就无法使用 ,而要利用三相潮流计算进行分析。介绍了一种基于电流注入形式的三相潮流计算方法 ,并简要介绍系统中各元件包括静止补偿器 (STATCOM)的三相潮流计算模型。还介绍了基于面向对象技术的三相潮流程序的设计思想 ,对程序中类的定义及关系进行讨论。     

汽车用爪极发电机负载磁场和电感的分析与计算

该文采用三维有限元方法对1台28V，35A汽车用爪极发电机进行了计算，用迭代的方法计算出稳态时额定负载下电机内三维磁场的分布，然后用能量摄动法计算出负载时电机各绕组的电感值，并给出负载时电机的相电压波形。其结果对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的参考意义。