2.935MW永磁同步风力发电机电磁设计与仿真

分析了表面式与内置式永磁同步发电机转子结构上的差异,选定电机的转子结构型式.对永磁同步风力发电机的性能特点进行了分析和研究,计算了2.935 MW高速永磁同步风力发电机的电磁方案.对上述确定的电磁计算方案,利用有限元软件进行仿真,分析了发电机的空载、负载、短路特性.研究了电压波形正弦性畸变率、齿槽转矩、功率因数、短路电流的计算.经验证,各项性能满足设计要求.     

MW级风力发电机轮毂强度分析

轮毂是风力发电机中连接主轴和叶片的关键部件,承担抵抗风载、传递转矩的作用,对轮毂进行精确的强度分析尤为重要.采用联合分析的方法,利用BLADE风机分析软件和ANSYS有限元分析软件对SUT 1000型风机轮毂进行了强度计算,依据IEC风况标准得到了轮毂极限载荷,采用了MPC多点约束单元技术对结构作了等效简化处理,对连接螺栓进行了强度校核.分析结果表明：该轮毂及螺栓满足设计要求,经样机运行验证,该方法能够准确地反映轮毂受力情况,与理论估算相比具有计算精确、轮毂结构布局合理、重量轻等优点.     

玉溪电站发电机转子绝缘低缺陷分析和处理

针对玉溪电站两台水轮发电机绝缘逐渐下降的现象,进行了一系列处理和分析.最终通过转子磁极解体检修,确认转子绝缘下降的根本原因为磁极端部封装工艺不合理、碳刷磨损,灯泡头内碳粉较多等,并对此进行了处理,效果良好.该机组转子绝缘降低处理的经验和改进措施,对类似工程有借鉴意义.     

双定子无刷双馈发电机结构强度分析与实验研究

针对现有常规风力发电机成本较高、功率密度和可靠性较低的问题,提出一种混合转子双定子无刷双馈风力发电机新机械结构。阐述了该新型电机机械结构特点和装配型式,基于应力分析理论,推导了电机结构应力计算的解析表达式,采用有限元方法对该新型电机主要结构零件机座、混合转子以及静止轴进行了仿真分析,结果表明结构设计满足材料强度要求。研制了一台额定功率为50kW、额定转速为360r/min的样机,对其额定负载运行下的振动和噪声进行了测试,测试结果验证了新型混合转子双定子无刷双馈发电机结构设计的合理性。     

1MW高滑差绕线式异步风力发电机的设计研究

对高滑差绕线异步风力发电机的运行特点进行了概述,分析了异步发电机和电动机设计的异同点,对现有异步电机的激磁参数计算进行改进,提出了1MW外接转子电阻高滑差绕线式异步风力发电机的设计方案,给出转子损耗分布的计算及电磁设计特点,根据准确的等值电路编写了高滑差绕线异步发电机CAD软件.实例验证高滑差绕线异步风力发电机的设计方...     

CFD设置对凸极同步电动机转子温度场影响

电机绝缘材料温升直接影响其运行的安全性和寿命.基于一种较大容量的空冷凸极同步电动机,采用计算流体动力学(CFD)方法,建立了三维湍流流场及转子温度场计算模型,对电动机转子磁极上铜与绝缘组成的绕组主体的间隔层叠结构进行简化,研究了转子磁极上铜绕组主体的间隔层叠结构等效热导率的计算方法以及端部肋片间周期性边界对凸极同步电动机温度场结果的影响,并与实验结果比较,验证了数值模拟结果的准确性.结果表明:凸极电动机转子磁极的等效热导率算法及端部肋片间边界设置直接影响温度场计算结果准确性.     

水轮发电机励磁绕组匝间短路转子温度场计算

转子绕组匝间短路是水轮发电机中一种常见的故障,该故障会对转子磁极温度的分布产生影响。以三峡水轮发电机为例,基于传热学理论建立转子磁极三维计算模型,并采用有限元方法对温度场进行求解,得到在励磁绕组匝间短路情况下的磁极温度场。在此基础上,研究了匝间短路位置变化、短路匝数变化以及冷却风参数改变对磁极温度场的影响。通过计算分析得出磁极中部励磁绕组短路对磁极高温区域影响较大等有意义的结论。成果为之后匝间短路应力和短路恶化的研究奠定了基础,也为电机设计者以及相关研究工作提供了一定的参考。     

高速永磁电机转子多场综合设计

由于转子的强度和动力学分析是高速永磁电机设计的关键问题,因此必须对高速永磁转子进行基于强度、电磁及动力学特性的综合设计.采用有限元方法对转子进行应力场、电磁场及模态分析,并利用有限元软件优化设计模块,对转子结构进行多场迭代综合设计.通过强度分析确定了转子外径允许变化范围,根据电机的输出功率要求,选取了永磁体结构和转子的轴向尺寸.根据动力学要求确定转子长度,通过对转子多场综合设计得到满足强度、临界转速和电磁性能的转子综合设计结果,并以100kW,60000r/min高速电机为例进行设计和制造,电机实验验证了设计方法的正确性.     

车载2极100kW全封闭无刷同步发电机电磁设计

为满足武器装备野外作业用电设备要求,根据车载发电机技术指标和电磁设计要求,对定子每极每相槽数以及转子冲片形状及转子结构进行了分析和设计.通过不同的每极每相槽数分析对比,利用较大的每极每相槽数能削弱磁势谐波;结合采用整体宽极弧偏心结构的转子冲片,改善发电机电压波形畸变率.测试结果表明,采用本文设计的发电机电压波形畸变率远...     

基于ANSYS的风力发电机机舱底盘的强度分析

机舱底盘是风力发电机的重要组成部分,它的结构是否合理将直接影响着整个风力发电机的平稳运行.机舱底盘不但支撑着主轴轴承座、增速箱、发电机等大部件,而且还受到周围空气对它的气动推力和阻力的影响.针对这个问题,采用ANSYS有限元分析软件计算了机舱底盘的静强度,根据计算结果进行了强度校核,满足了材料的强度要求.为了减小应力集中,提出了改进意见,在最大应力出现的地方适当加厚筋板,可使整体应力分布更加均匀,并且为以后的设计提供了科学依据.     

轮轨式垂直轴风力机自适应车轮发电平台设计与分析

垂直轴风力机相对于水平轴风力机而言具有诸多优点.基于轮轨式垂直轴风力机工作原理,进行总体结构设计.车轮发电平台是轮轨式垂直轴风力中的重要部件,主要起发电和转向作用.设计一种车轮直接带动各小型发电机的分布式车轮发电平台结构,使驱动发电机转动的车轮始终与发电机处于同一个摆动平台.该车轮发电平台可随着运行轨道曲率变化而不断自适应地转动,具有各发电机机械转动能被平稳输入的优点.设计防倾覆装置安装于风力发电小车底板上,可调整其与轨道之间的间隙,保证风力机运行时不发生倾覆.运用有限元技术对车轮发电平台受力关键零件进行静力学强度分析,验证设计的结构满足强度要求.     

核电四极汽轮发电机转子典型故障温度场分析

为了解决高速旋转的转子容易产生多类故障问题,本文对发电机转子典型故障的温度场进行分析,评估故障影响和机组带病运行能力。采用有限元方法建立了TA-1100-78型四极汽轮发电机的三维传热模型,计算并分析了转子不同程度、不同位置励磁绕组匝间短路以及转子风路堵塞时的转子三维温度场。结果表明:转子匝间短路和风路堵塞均会引起转子温度场分布的不平衡。匝间短路程度越高,转子温度场不平衡度越大,温升越大;匝间短路位置越靠近转子大齿,转子温度场畸变程度越高。风孔堵塞对转子温度场影响与堵塞位置有关,单排风孔堵塞引起堵塞点附近区域温升明显,双排风孔堵塞对整体温度场影响不大。转子典型故障三维温度场分析为发电机的设计、运行和维护提供了理论参考。     

弹性油箱试验及工装设计

介绍了弹性油箱及装配的试验方法及试验工装的设计。通过模拟弹性油箱在发电机组实际运行工况状态下的各项技术参数,验证产品设计的合理性和产品加工的准确性。结果表明:通过试验验证且合格的弹性油箱完全能满足发电机运行要求,从而保证机组的正常运行。     

基于非线性函数寻优的汽轮机启动规划

根据电厂汽轮机运行规程,针对某320 MW亚临界凝汽式汽轮机,利用有限元软件ANSYS对汽轮机转子建立有限元模型.根据该机组的冷态启动数据,计算出启动过程的最大应力曲线,验证启动过程中最大应力的产生位置.改变蒸汽温升率和暖机时间,拟定不同的冷态启动方案,分析不同启动工况的应力大小和启动时间,建立了时间相关项和启动过程中应力的相关模型,并将启动规划问题转换为限定条件的函数最优化问题.在保证汽轮机转子应力满足强度要求的同时,求出最小的启动时间,优化启动曲线.     

电动汽车用永磁游标电机的设计与研究

提出具有低速大转矩特性的电动汽车用转子双边永磁型游标电机,结构上采用双定子、中间转子形式.内、外定子设计有能够完成磁通调制作用的调磁齿,转子磁极直接面向两侧气隙,实现了磁场内、外侧的双重调制,增强了电机转矩的输出能力.阐述了该电机的工作原理、说明了设计方法,给出电机设计参数及结构、装配示意图,以转矩的最大输出为目标,对内、外定子调磁齿周向宽度、径向高度及极弧系数等对电机性能有较大影响的结构参数进行优化研究,建立该电机的二维有限元模型,对该电机的电磁性能进行仿真分析,计算结果验证了理论分析的正确性.     

励磁式发电机故障模拟系统

针对发电机在运行过程中,会受到多种因素影响而出现各类故障等问题展开研究,这些问题若无法及时发现可能会导致很严重的后果.在深入研究励磁式发电机定、转子结构的基础上,设计了励磁式发电机故障模拟实验系统,该系统采用两级发电式结构,故障设置操作简单.该系统可模拟主发电机定子绕组匝间短路故障、定子绕组相间短路故障;转子偏心故障;励磁机定子绕组匝间短路故障、转子绕组匝间短路故障、相间短路故障.旋转整流器三相桥式电路中,可设置某一功率二极管开路故障.该实验系统能够实现发电机故障的定位并提高发电机运行的可靠性.     

发电机转子负序涡流场二维分析与计算

利用复数表面阻抗的概念给出了发电机转子负序涡流场二维分析与计算方法,在此基础上,编制了相应的计算程序.以转子极面加阻尼系统的300MW汽轮发电机为例,计算了发电机稳态负序运行时转子上的涡流分布和损耗分布.根据计算结果,讨论了转子极面加阻尼系统对提高发电机负序能力所起的作用.     

双恒定运行方式下船用压水堆的稳态热工安全分析

船用核动力装置采用双恒定运行方式，能够有效改善装置的运行特性，本文采用单通道模型，对某型核动力装置在双恒定运行方式下的反应堆稳态热工水力特性进行了分析。计算结果表明，研究对象采用双恒定运行方式，其反应堆能够满足热工安全准则的要求。     

汽轮发电机转子绕组匝间短路故障研究

对汽轮发电机发生转子绕组匝问短路故障后,电磁特性和电气参量的变化进行了分析。发现了故障发生后励磁电流增加而无功输出却相对减少的特征,提出了利用故障前后励磁电流的计算值和测量值之间的相对变化率作为识别故障严重程度的一个实用的方法,建立了在线识别转子匝间短路的故障判据。该判据利用发电机转子匝间短路的动态模拟试验机组进行了相关的实验验证。     

磁性流体行波泵实验装置

理论分析了磁性流体力学方程,为磁性流体解耦计算和应用奠定了理论基础.采用边界逐步逼近迭代法对磁场与力场问题进行解耦计算.行波磁场作用下的磁性流体流量与产生行波磁场的永磁转子的磁极旋转的角度有直接关系,永磁转子磁极旋转过的角度越大,其流量也越多;行波磁场的强弱对磁性流体流量也会产生影响,当永磁转子磁极旋转相同角度时,磁场越强,其流量越大;在永磁转子旋转相同角度时,行波磁场的频率只能影响磁性流体的流速,对流量不直接产生影响.