基于有限元场路耦合的十二相整流发电机 系统定子匝间短路分析

为研究十二相整流发电机系统在定子绕组匝间短路时的运行情况,建立了基于有限元场路耦合仿真的十二相整流发电机系统模型,该模型综合考虑了齿槽效应、谐波等的影响,具有较高的精确度,适用于系统的发电机故障和整流部分故障的研究。根据所建立的模型,对十二相整流发电机系统定子绕组匝间短路故障进行了研究,通过分析故障状态下系统的负载电压、相电压、相电流、短路电流等的变化特点,说明定子绕组匝间短路故障对系统产生的影响。通过仿真与实验结果对比,验证了该文所建模型的合理性和正确性。     

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     

同步发电机负载时二维电磁场有限元分析

同步发电机负载时,为了考虑电机旋转和定子电流对电机磁场分布的影响,把整个电机模型作为求解区域,对转子旋转360°电角度空间范围内每一定、转子相对位置进行电磁场有限元分析。文章介绍了减少二维电磁场有限元分析次数的方法和准确计算定子绕组电压的方法,最后用ANSYS软件编程计算验证了方法的正确性。     

场路耦合法计算同步发电机定子绕组内部故障的暂态过程

用多回路方法虽然已经基本解决了同步电机内部故障的稳态计算问题，但故障后电机铁芯的各处存在着不同程度的饱和，这会影响到计算的准确性。而对内部故障的暂态计算，饱和因素的影响更严重，因为在内部故障的过渡过程中饱和程度也会随时间而变化。该文将电机电磁场的有限元计算与多回路方法相结合，建立了定子内部故障的场路耦合的数学模型，在此基础上对同步发电机三相突然短路和定子绕组的各种内部故障等进行了暂态仿真，考虑了磁极形状、齿槽影响、铁心的饱和和涡流等因素。计算结果与实验波形基本吻合，证明了该数学模型的正确性。     

定子斜槽及非均匀气隙对永磁同步发电机的性能影响

斜槽可以削弱由齿谐波引起的附加转矩及噪声,但同时也对电机的性能产生了一定的影响。利用磁路和有限元的计算方法,计算了不同斜槽宽度、不同非均匀气隙情况下电机的空载电势、短路电流、输出功率、电机效率、齿槽转矩、电势波形正弦畸变率等参数;分析了这些参数的变化趋势;研究了产生这些区别的原因,得出了一些实用结论。     

基于耦合边界条件的发电机定子非线性温度场计算

介绍了求解大型同步发电机的定子温度场的三维等参元法 ,利用径向通风沟壁面温度、径向通风沟表面散热系数和风沟中风速三者耦合关系 ,解决了流体与构件耦合场的数值求解问题 ,并用有限元法对影响定子温度场的进风口风速进行了数值模拟 ,得出了相应的结论     

应用P对极N相变换分析定子绕组故障的同步发电机

本文将派克变换推广到Ｐ对极Ｎ相对称系统的一般情形，推导了在Ｐ对极Ｎ相对称系统的一般情形下的派克变换矩阵。作为Ｐ对极Ｎ相变换的应用之一，本文介绍了一种分析定子绕组内部故障的同步发电机的方法。     

等效时谐耦合场分析水轮发电机负序运行能力

为研究水轮发电机的稳态负序运行能力,根据电磁场和传热学的相关理论,在考虑阻尼绕组气隙的基础上建立水轮发电机电磁场和温度场相耦合的二维有限元模型;用相对运动等效的方法处理转子的旋转问题,建立等效时谐场分析负序电流在转子中产生的涡流,得到发电机在负序稳态运行时阻尼绕组的涡流损耗分布;并将损耗结果耦合到温度场中最终得到精确的...     

十二相整流发电机系统二极管故障时场路耦合仿真分析

为研究十二相整流发电机系统在二极管故障时的运行情况,建立了基于有限元的场路耦合仿真模型。根据所建立的模型,分别对十二相整流发电机系统中二极管开路故障和短路故障进行了研究,得到两种二极管故障状态下系统的负载电压、相电流的运行特点,阐明了二极管开路故障和短路故障对系统产生的影响。将仿真结果与实验结果进行对比,验证了模型及分析的合理性、准确性。研究为二极管开路时系统容错运行的可行性以及二极管短路时系统保护方案制定提供了理论参考。     

高压大容量发电机定子线圈槽部电场的数值分析

采用有限单元法，编制了适用于微机系统的槽部电场计算专用软件，计算了大型发电机定子线圈槽部电场的分布，软件通用性强，使用简便。利用线性回归方法，求出了定子线圈槽部最大场强与导线圆角半径和绝缘厚度的关系。为大型发电机绝缘结构优化设计提供了理论依据。     

自并励的同步发电机的起励仿真研究

对自并励同步发电机的起励进行了仿真研究,起励过程考虑了转子阻尼绕组的影响与发电机空载特性的非线性,以期对起励的动态过程有更深入的认知.给出了某一300WM汽轮发电机自并励励磁的Matlab起励仿真结果,并与现场运行的实测结果进行了比较.     

水轮发电机阻尼环改进设计

本文对水轮发电机的阻尼环结构和制造提出一种新的设计方案 ,可使阻尼环结构简化、加工方便 ,降低了制造成本 ,提高经济效益     

同步电机的混合模型

对于凸极同步电机,由于转子绕组是非对称的n相系统,派克模型的精确度很差,这已被理论和实际所证明。本文介绍的混合模型弥补了这些不足之处,而且可被用于分析转子绕组的故障运行状态、计算阻尼绕组的实际电流。     

处理电磁场有限元运动问题的新方法

该文总结了电磁场有限元分析中处理运动问题的现有处理方法，指出现有方法中存在的效率低、通用性不强和时间步长不确定等缺点。通过对现有独立坐标系方法的改进，提出一种新的处理方法。新方法不再受运动边界节点必须始终一一对齐的约束，在计算过程中时间步长可以保持为定常数，而空间步长由计算结果决定，取消了有限元网格单元边长对空间步长的限制。通过对异步电机暂态起动过程的计算，证明了新方法的有效性。新方法可以有效地提高电磁场有限元分析中对运动问题处理的时间效率。     

Basic principles and characteristics of hybrid excitation synchronous machine

Permanent magnet type synchronous machines have been widely used for industrial applications. It is commonly known that they are operated at high efficiency since no excitation input is required. However, it is difficult to control the air-gap magnetic flux, because the magnetic flux is determined by the property of the permanent magnet and approximately kept constant. On the other hand, synchronous machines with the field winding make it easy to control the air-gap magnetic flux. But the copper loss of the field winding becomes large at the rated load. In order to realize the magnetic flux control easily and improve the performance of the conventional synchronous machine, we propose a hybrid excitation type synchronous machine (HSY) with the permanent magnets and the field winding. Advantages of HSY are (1) it has no brushes (maintenance free), (2) required excitation input is small (high efficiency), (3) it is easy to get a sufficient magnetic flux control, and others. Therefore, HSY has a great possibility of use for various applications. In this paper, basic principles and characteristics of HSY are mainly discussed and made clear.     

带整流负载6相双Y移30°绕组同步发电机换相过程理论分析及计算机仿真

本文根据同步发电机基本理论，按ａ、ｂ、ｃ坐标系统建立了６相双Ｙ移３０°绕组同步发电机精确数学模型，导出了各种整流状况的状态方程，并计及了电枢绕组电阻及整流器正向压降的影响，适用于阻性、感性负载。文中提出了合适的算法，应用计算机可对各种负载下的整流过程全面直观地进行分析，实例计算机仿真波形与实验结果吻合较好。     

同步发电机空载电压波形的齿磁通计算

为了快速准确计算谐波励磁同步发电机和普通同步发电机的空载谐波电压，提出一种齿磁通法计算谐波电压。利用有限元法，仅计算转子在一个齿距内移动时不同位置处的定子各个齿的磁通，通过绕组与齿的关联关系得到定子绕组感应电动势。该方法考虑了磁路、凸极效应、饱和、绕组布置、齿槽效应以及斜槽的影响。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。该方法计算准确，计算量小，计算速度快。     

基于有限元法和傅立叶变换求解稀土永磁同步电动机空载反电势

本文用有限元方法计算了稀土永磁电机的气隙磁场,并用傅立叶变换代替传统的傅立叶级数进行气隙磁场的波形分析,准确快速地得到了稀土永磁电机气隙磁场的基波,较准确地计算出了稀土永磁电机的空载反电势,最后对800W的试验样机进行了实际测试,得到了令人满意的结果。     

同步发电机转子绕组匝间短路故障的谐波传递分析

同步发电机转子绕组匝间短路时,它产生的谐波可以传递到励磁机励磁绕组.通过仿真试验表明,该谐波传递到励磁机定子绕组时,其幅值的衰减程度与发电机转子绕组上感应电动势谐波频率有关,频率越高衰减程度越高.