汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律。研究了某些短路情况下定子端部绕组所受电动力,提出了直接根据稳态解来计算三相突然短路时定子端部绕组所受最大电动力的工程方法。最后针对一台12MW汽轮发电机进行了计算和实测,结果基本吻合。     

汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律;研     

冲击负荷时发电机绕组振动研究

在研究汽轮发电机端部瞬态涡流场分布、端部绕组电动力分布的基础上,对汽轮发电机端部绕组的电磁振动进行了分析和计算.以一台320Mw汽轮发电机作为实例,对发电机在冲击负荷下端部绕组所受到的冲击电动力以及由此引起的强迫振动情况作了实例分析,得出了一些有益的结论.     

600MW汽轮发电机进相运行时定子端部发热和限制措施

介绍600MW汽轮发电机进相运行时定子端部漏磁场的特点和端部发热机理,针对性地阐述在发电机制造过程中和运行过程中的所采取的相应限制措施。     

核电半速汽轮发电机单相短路时磁场特性分析

针对发电机单相短路时磁场特征问题,以一台核电半速汽轮发电机为例,采用场-路耦合方式建立了发电机单相短路仿真模型,通过对发电机单机空载时正常及机端单相短路仿真,得到了短路前后发电机内部磁场分布以及气隙磁密的变化特征。指出机端单相短路时发电机磁场仍具有对称性,故障后气隙磁密数值小于正常运行时的气隙磁密数值。通过对故障前后气隙磁密傅里叶分解,指出故障后气隙磁密基波分量明显减小,而奇数次谐波分量增大。     

大型水轮发电机端部磁场计算的新模型

针对大型水轮发电机端部磁场计算中存在的问题,提出端部磁场计算的新模型。     

冲击负荷时发电机绕组电动力研究

冲击负荷下发电机的端部电磁场是瞬态涡流场,不具有时谐场的特性.在给出瞬态涡流场边值问题的基础上,用加权余量法对瞬态涡流场边值问题在空间上作了有限元离散,并综合考虑计算精度和计算稳定性两方面因素,运用Crank-Nicolson方法得到了时间差分的迭代格式.以一台320Mw汽轮发电机组为实例,对冲击负荷情况下的发电机瞬态电磁场分布、绕组电动力密度分布作了分析,从而为进一步研究发电机在冲击负荷下的端部绕组电磁振动提供了依据.     

超导同步电机的磁场分析

根据在上海电机厂参加协作研制试验性超导汽轮发电机时所作的实际设计计算工作(并已经过制成电机的试验验证),对超导同步电机的磁场分析作一介绍。从汽轮发电机的实际结构情况出发,把超导同步电机中的三维空间磁场简化为二维场问题来解。分别对电机的励磁磁场和电枢磁场进行了理论分析,从而得出可供设计计算这种新型电机时应用的磁场计算公式。     

大型汽轮发电机非全相运行磁密分析

针对非全相运行工况,以一台1 407 MVA核电汽轮发电机为例,建立了单机无穷大系统动态分析的场-路-网耦合时步有限元模型,分析计算了发电机额定并网运行时变压器高压侧一相断开和两相断开的非全相运行工况下,汽轮发电机定转子齿部磁密分布情况及其规律,并将其与正常负载运行时汽轮发电机定转子齿部磁密分布情况及其规律作对比。最后,提取气隙磁场密度并分析其变化规律,结果表明非全相运行后,并且除基波最大值下降外其他各次谐波最大值都增大,气隙磁密畸变较为严重。该研究为大型汽轮发电机设计与制造、安装和维修、运行与操作等工程实践提供基础理论参考。     

电力发生器定子端部磁场与漏抗计算

针对一种新兴高压发电机电力发生器定子端部磁场与漏抗计算问题,利用有限元分析软件ANSYS,建立了简化的电力发生器定子端部三维模型,进行了端部磁场和漏抗在有铁心与无铁心两种情况下的计算,并对两组计算结果与设计值进行了对比分析．结果表明,传统算法所计算的漏抗值波动大,而采用有限元分析法所得计算结果更为确定．     

不对称负载对汽轮发电机磁场畸变及功角的影响

大型汽轮发电机是电力系统的重要组成部分,其稳定性直接影响了电力系统的安全运行。在建立二维电磁场时步有限元模型的基础上,对一台1 407 MVA汽轮发电机的空载、额定负载及不对称负载运行工况进行深入研究。分析了汽轮发电机不同运行工况下磁场的变化,给出了发电机负载不对称工况下磁密偏移角度的计算方法,通过磁密偏移角度来定量的研究发电机磁场畸变的变化规律。研究了在汽轮发电机负载不对称工况对应的不同负序含量下发电机内功率因数角及功角的变化规律。研究结果表明汽轮发电机在带不对称负载时,不仅磁场发生偏移与畸变并且内功率因数角、功角均随负载不对称发生相应变化,得出的仿真结果与理论分析结果相一致,为发电机在负载不对称工况下磁场的研究及故障判断提供一定的理论基础。     

基于耦合物理场的汽轮发电机定子温度场的分析与计算

研究了汽轮发电机中电磁场与温度场的耦合关系,以发电机的耦合物理场为基础,建立了其温度场的数学模型。首先,建立了发电机电磁场的数学模型,通过电磁场的计算确定电机中的损耗分布,并以此作为温度场的热源;然后,研究了发电机中三维温度场的数学模型。采用有限元数值方法计算了电机中的电磁场与温度场分布,将基于耦合场的温度场计算结果与发电机运行时的实际值进行了比较,证明本文提出的模型和方法是正确的。     

DE2D二维磁场电场和涡流场计算通用软件包(一)——基本理论和总体结构

DE2D-85二维电磁场数值计算通用软件包,它基于有限元方法可对电场、磁场和涡流场问题进行计算,适用于求解二维平行平面场或轴对称场问题。它适合安装在小型计算机和微型机。本文叙述软件包的基本理论和总体结构。     

大型汽轮发电机定子绕组端部三维模型的建立

分析了大型汽轮发电机定子绕组端部的结构,建立了端部绕组的渐开线参数化表达式;采用Pro/E软件建立了发电机定子绕组端部的精确三维模型,给出了建模方法和关键步骤;通过Pro/E中的装配,该三维模型已成功导入ANSYS,并完成了模态分析,证明了该模型的有效性,为进一步的电磁分析、振动响应分析打下了良好的基础。     

汽轮发电机不对称运行特性分析

针对不对称运行产生的负序电流使汽轮发电机损坏的问题,分析计算了汽轮发电机接三相不对称负载稳态运行参数,重点分析了电压电流的变化规律。分析过程依据对称分量法为理论基础,分别采用矩阵方程等效电路方法和有限元法进行计算,建立了汽轮发电机不对称运行组合等效电路模型和发电机有限元仿真模型。有限元仿真三相电压仿真结果与等效电路模型计算结果高度吻合,从而验证了等效模型的正确性。仿真结果可以得出随着负载不对称程度的增加非故障相得电流夹角出现严重偏离,同时不对称运行使电机内磁场发生严重畸变,随着不对称程度的增加气隙磁密谐波幅值增大。     

三维场域有限元网格的自动生成

三维磁场的有限元计算,在数据前处理(有限元网格形成)部分所花费的时间和费用是比较多的.本文介绍了一个能够自动地、正确地生成三维场域有限元网格的方法并给出了整个程序的框图.     

实心转子电机的端部系数研究

从场的观点定义了端部系数为具有端部效应的气隙磁场密度与无端部效应的气隙磁场密度之比，导出了一各蝗端部系数计算公式，该公式与阻抗定义的端部系数公式是等效的，进一步研究了转子表面介质的非线性磁导率对端部系数的影响，给出了一种修正公式，通过实例计算证帝在研究端部系数时必须考虑转子有形状和非线性材料的影响，文中提出的方法是正确和有效的。     

汽轮发电机转子找中心的优化调整

本文阐述了汽轮发电机转子找中心时应考虑的多种因素,找中心时计算垫片调整量的传统方法;采用优化设计的方法,进行汽轮发电机计算机辅助找中心。详细介绍了优化的思路和优化数学模型建立的原则。     

空冷汽轮发电机转子温度分布

为了研究汽轮发电机转子温度分布情况,以某型空冷汽轮发电机转子为研究对象,建立三维物理模型。依据CFD原理,利用合理的基本假设和边界条件,对转子内冷却介质和固体部件的温度场进行数值求解,分析转子的温度分布。计算结果表明转子线圈温度最高达到了102℃,位于转子直线段的端部,没有超过温度限制;转子线圈整体平均温度为88.0℃,厂方试验值为87.5℃,误差为0.57%,所得结果为汽轮发电机的安全运行提供保障。     

汽轮发电机定子主绝缘温度场数值研究

本文建立了发电机定子三维温度场的数学模型和物理模型。同时在采用有限体积元法对电机内的流体场进行数值计算获得各个表面散热系数的基础上,利用有限元法对定子三维温度场进行了数值计算。指出了大型汽轮发电机定子槽内主绝缘的温度场以及温升分布的规律,得出了一些有益的结论。