新型单相永磁同步电机中导电套筒的作用及其对磁性能影响的研究

为了抑制转速波动、降低振动,提出了一种新型结构的U型单相自起动永磁同步电机。基于时步有限元法对该电机的动态起动过程进行了仿真计算,从所得的起动特性曲线中可以看出,采用新结构后大大降低了电机转矩和转速的脉动。同时针对增加铜套后由涡流损耗所引起的永磁体转子发热现象,在利用A,?-A法求解三维涡流场的基础上,对转子温度场进行了三维有限元计算,得到了改进结构后永磁体的温度。将计算结果与实验结果进行了对比,验证了电机结构改进的有效性和所采用分析方法的可靠性。这为该电机的进一步优化设计与性能研究奠定了基础。     

双并列转子永磁直驱电机转子不平衡力分析与优化

双并列转子永磁直驱电机受轴间距限制,设计时会切掉部分定子铁心和绕组,造成转子电磁力不平衡。为最大限度地抑制转子所受的不平衡电磁力,该文从双并列转子结构出发,分析了电机绕组电感参数不对称的原因,提出通过合理设计线圈跨距和分布平衡三相电感。在此基础上,构建转子所受总电磁力的数学模型,理论分析各个分力的来源及影响因素,研究各个分力对转子所受总电磁力的影响,提出了优化占空角、优化耦合间距、采用定子端部不对称结构、采用转子偏心结构和切除部分单元电机五种优化方法,实现对转子所受电磁力的优化,探讨了不同方法的优化效果,以及其对转矩脉动的影响,总结了不同优化方法的优缺点。     

变极凸极同步电机波形系数和极弧磁通系数的研究(Ⅰ)

本文将凸极同步电机各种工程实用的变极方式归结成四种类型,并根据采用分支磁路的方法计算变极同步电机磁路的观点研究了其中三种对称磁极变极波形系数和极弧磁通系数的计算方法.     

基于Petri网络计及警报信息时间特性故障诊断模型

电力系统发生故障时，警报信息具有时间特性，这一特性直接影响故障诊断结果的准确性和诊断速度，提出了一种计及报警信息时间特性故障树Petri网故障诊断模型和故障树表示方法，利用Petri网络描述了故障征兆与故障的关系，用故障树矩阵运算进行推理，比传统专家系统大大减少了诊断时间，提高了准确度，最后通过测试实例验证此故障诊断模型方法的快速，准确性。     

关于变压器Y/Y-12与Y/△-11并联运行空载环流解释与计算问题的纠正

变压器Y/Y-12与Y/△-11并联运行空载环流的计算公式用实际值表示和用标么值表示,其公式形式是不一样的,计算思想也有所不同.个别教科书在用实际值表示空载环流时,却用了与标么值相同的表达式,这是不正确的.本文就这一问题进行了分析,并推导出了用实际值表示的Y/Y-12与Y/△-11并联运行空载环流的计算公式.最后通过试验进行了验证.     

YNd和Yd变压器接线组别对发电机非全相运行电流的影响

发电机非全相运行时定子电流中会出现负序分量,如对负序电流影响判断不尽合理,可能导致重大的电网系统事故,为了准确分析YNd和Yd变压器接线组别对发电机非全相运行电流的影响,首先给出了YNd和Yd接线的各组别变压器高低压侧电压和电流的相量关系。然后采用解析法分别对YNd和Yd接线变压器高压侧一相和两相断开的物理过程进行研究,建立了故障后发电机定子三相电流的数学模型,给出了定子三相电流的相量图,揭示出变压器采用这两种连接情况下,其高压侧一相和两相断开后发电机定子电流的变化规律。最后以一台1 407 MVA汽轮发电机为例,仿真计算了YNd1接线变压器高压侧A相断开情况下发电机定子三相电流,计算结果与解析法分析结果相一致,验证了分析的正确性。     

大型核电汽轮发电机定子内部短路故障时局部电磁力分布研究

定子绕组内部短路故障是核电汽轮发电机典型的故障之一,故障发生后极易出现转子损坏、槽楔破损、绕组断裂等严重问题。因此,掌握定子绕组内部短路故障后发电机电磁力的分布特点并找出电磁力集中位置是非常重要的。首先,建立了二维场-多回路-运动耦合时步有限元法、麦克斯韦张量法与洛伦兹力原理相结合的电磁力计算模型,然后,以一台1 407 MV·A核电汽轮发电机为例,计算了定子绕组短路故障后转子表面和定转子绕组的径向力与切向力以及定转子槽齿壁电磁力,并分析了故障后定转子的电磁力分布特点和电磁力相对集中的区域,最后讨论了计算结果的准确性与合理性。该文所研究的电磁力结果,可作为载荷应用于故障电机的结构形变分析和疲劳分析,所提出的电磁力分析思路也可为求解其他类型电机定子内部短路故障的电磁力问题提供参考。     

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。     

核电汽轮发电机负序运行转子槽楔涡流损耗研究

为了研究发电机不同工况下转子槽楔涡流损耗,以1407MVA大型核用半速汽轮发电机为例,通过建立该发电机二维电磁场数学模型,基于时步有限元法计算发电机由负载不对称引起稳态负序运行时转子槽楔上感生的涡流损耗。建立动态分析的场—路耦合时步有限元模型,分别计算当发电机外部发生单相短路、相间短路、两相接地短路故障后瞬间和故障稳定后的转子槽楔涡流损耗,得到不同外部短路故障下转子不同位置的槽楔暂态和稳态涡流损耗分布。对比研究了发电机额定运行和空载运行时外部短路故障后槽楔涡流损耗的变化规律。分析结果表明外部短路故障后,负序电流会使发电机转子槽楔产生涡流损耗,威胁着发电机的安全运行,其中单相短路故障影响最为严重。