凸极冲击发电机端部结构及磁场分析

本文采用准三维有限元端部涡流场计算方法,针对一台 TF2000—8/2150型凸极冲击发电机的端部结构设计要求,经过理论分析,多种方案计算以及试验验证表明,推荐的端部结构既具有电机端区磁场分布合理、结构件损耗小、温升低的优点,在工程上又具有成本低、工艺简单易行的特点。所提出的计算方法合理实用,精度完全满足工程计算的要求,可推广应用于定子采用整圆压板的常规凸极同步电机端部磁场的计算。     

冲击负荷下发电机端部磁场及绕组振动分析

给出了端部绕组电动力的计算方法,根据大型电机的结构特点,建立了定子绕组固有振动频率和强迫振动方程.通过对大型发电机端部绕组电动力计算及振动分析表明,影响定子端部绕组振动的主要因素为该段绕组所受到的电动力密度和绕组绑定的位置与牢固程度,可通过合理分布绑定的位置或增加绑定的数目来改善绕组的振动问题,并通过试验数据证明了该方法的有效性.     

计算发电机端部磁场的差分方法

本文用积分方法对圆柱坐标下的微分方程进行离散化。将一个三维的恒定磁场问题化为三个平面问题,使求解简单化。并给出了差分格式。     

600MW汽轮发电机定子端部磁场的分析计算

本文采用有限元计算程序,计算了东方-日立型600MW 汽轮发电机端部磁场及结构件的附加损耗,分析了定子线圈圆锥角、短路比等因素对端部磁场的影响,并就东方、日立两种铜屏蔽结构作了对比计算,对所得的磁密、涡流损耗进行了比较。     

千兆瓦级核电发电机端部磁场与温度场分析

在设计过程中对发电机各重要部件的温度分布进行计算,对于保证发电机的安全可靠运行具有重要意义。运用行波电磁场理论与有限元分析方法,对千兆瓦级核电发电机的定子端部电磁场及温度场的耦合场进行了计算分析。计算结果表明该型发电机端部结构和风路设计合理、可靠,端部结构件的温升裕度较大。     

1000 MW水轮发电机定子端部磁场及损耗仿真计算

1 000 MW水轮发电机对效率提出了很高的要求,因此需要对各个部分的损耗进行严格的控制。对于定子端部损耗,主要是通过对定子端部结构的材料和局部结构进行优化来实现。本文针对定子齿压板选取不同的材料,以及压指和压板采用不同的局部结构优化方案,对定子端部的磁场和损耗进行了三维仿真对比计算,并根据计算结果对施工设计给出了具体的建议。     

大型汽轮发电机端部磁场的二维有限元分析及应用

简要介绍了在水氢冷300 MW汽轮发电机的设计中,应用端部电磁场二维有限元分析来优化发电机定子端部结构件的结构形状,分析了铜屏蔽的温升及其通风系统.温升试验实测数据与计算值符合.性能优良、制造简便的铜屏蔽结构技术已被成功地移植到我国首创的双水内冷300 MW发电机上.     

汽轮发电机定子绕组端部的电流密度分布

本文分析了汽轮发电机定子绕组端部的电流密度分布,改正了一些常见的错误.     

电机端部磁场的准三维有限元分析

介绍了电机端部磁场的准三维有限元分析方法，考虑了涡流的约束条件。通过一步求解，系数矩阵对称化等途径，体现了方法的严谨及实用性。章提供的计算实例表明，这一方法比较准确，适合于工程应用。     

空载、三相短路和进相运行时汽轮发电机的端部磁场

文献[1]导出了汽轮发电机端部电流密度表达式和复电磁场方程的有限元离散格式,提出了确定各涡流区边界上任意给定点的标量电位值,以保证电流连续性的方法。本文在此基础上,计算了一台30万瓩汽轮发电机在空载、三相稳态短路和功率因数由迟相到进相变化时的端部漏磁场,绘出了不同工况下端部构件表面法向磁密和构件内损耗密度分布图,得出了一些有用的结论。     

抽水蓄能电站发电电动机端部磁场及结构件损耗分析计算

发电电动机是抽水蓄能机组的关键设备,机组频繁的变工况运行提高了对发电电动机端部绕组和结构件的电磁、机械性能要求,增加了其设计难度。准确计算其端部磁场及结构件损耗是绕组和结构件设计的前提,也是预判机组能否稳定运行的依据。针对抽水蓄能机组发电电动机整机数值分析困难的现状,提出2D-3D耦合、运动-电磁耦合的时步有限元法,并以一台280MW抽水蓄能发电电动机为例进行了端部磁场及结构件损耗的计算分析。首先采用2D运动-电磁耦合时步有限元法,结合运行工况的端点迭代法求取发电电动机工作点,并将计算结果与实测值进行对比。在此基础上,建立发电电动机端部2D-3D耦合、运动-电磁耦合时步有限元模型,将2D计算结果作为约束条件,计算分析了额定发电和额定电动工况下发电电动机端部磁场及结构件损耗的分布规律,并进一步讨论端部结构参数变化对端部结构件中涡流损耗的影响,为抽水蓄能发电电动机端部绕组及结构件的设计提供了理论依据。     

大型汽轮发电机转子温度场计算

以一台空冷汽轮发电机作为研究对象,根据传热学原理,通过建立转子绕组槽绝缘与槽楔的转子圆周1/4三维有限元模型,给出了求解域内的基本假设及相应的边界条件。根据气隙磁密的提取,计算出额定工况下转子表面杂散损耗,以转子绕组电阻损耗和表面杂散损耗作为热源,采用解析法计算得到转子通风沟表面散热系数,并以此为基础,将计算得到的各项损耗值及散热系数作为温度场求解条件,对汽轮发电机转子直线段部分三维温度场进行计算,得到了发电机额定负载运行时转子温度场分布。     

汽轮发电机端部涡流损耗计算

本文采用A,φ-A三维有限元的方法建立了端部电磁场的数学模型,以一台150MW空冷汽轮发电机为例,计算了空载运行时端部结构件中的涡流损耗.给出了在空载运行时端部结构件中的涡流密度分布和涡流损耗,计算结果为端部结构件的设计提供了一定的依据.     

背绕式定子绕组高速永磁电机三维端部区域电磁场分析与计算

以一台117kW、60000r/min背绕式定子绕组的高速永磁同步发电机为例,建立电机三维电磁场全域数学模型,给出了求解域内的基本假设及相应的边界条件;采用有限元法,计算了电机空载及额定负载状态下端部区域的磁密分布,并与部分实测数据进行了对比。同时,以气隙磁密为主要研究对象,定量分析气隙磁密在端部区域的变化情况,然后对发电机端面附近区域的转子护套、气隙、定子齿顶及定子轭部磁密径向分量和轴向分量进行分析,给出了磁密径向分量和轴向分量沿电机轴向的变化曲线。最后,对高速永磁同步发电机不同转速下背绕式定子绕组端部漏磁场进行计算,研究端部漏磁随转速的变化关系。得到了一些有益的结论,为深入研究高速永磁电机提供了理论依据。     

大型汽轮发电机端部三维瞬态涡流场数值分析

本用棱边有限元－边界元耦合法分析计算了大型汽轮发电机端部三维瞬态涡流电磁场。得到了三相空载突然短路情况下端部结构件（铜屏蔽，转子护环等）中的瞬态涡流分布。计算结果能为端部结构的设计提供一定的依据。     

汽轮发电机转子表面部件的电接触分析

本文分析了汽轮发电机转子表面部件接触的结构特征。这种接触是工程平面之间的接触。导出了工程平面接触电阻公式,引入了修正指数 t,修正了接触常数 D。给出了某些材料接触电阻公式的参数 D′、ξ′、τ′的值。计算值与试验结果基本一致。     

浅析交流发电机转子绕组端部结构

着重介绍了同步交流发电机两种转子绕组端部结构的特点,给出了端部结构设计和工艺施工时应注意的事项。     

特高压双极直流电压发生器的电场分布计算与优化

国家电网公司特高压直流试验基地的重任之一是开展特高压直流输电的电磁环境研究,为我国特高压直流示范工程的建设和运行提供技术支撑。为保障试验线段上开展的电磁环境研究不受影响,作为试验线段主电源的1200kV特高压双极直流发生器本身的电晕控制十分重要。笔者结合该发生器的设计,采用有限元法建立其表面电场计算模型,分析其电场分布特征、规律和影响因素,并提出优化电场分布措施,为该发生器的设计和建设提供了依据。