大型发电机定子绕组绝缘结构改进的研究

本文叙述应用有限元法对电压为6.3～18.0千伏,线棒导线圆角半径为0.5～5.0毫米的大型发电机定子绝缘槽电场的计算结果,以及导线表面最大场强随导线圆角半径的变化关系。修正了传统计算大型发电机导线角部最大场强的经验公式,提出了更合理的计算公式。并对线棒导线圆角半径及线捧绝缘厚度提出合理的数据及改进的途径,在改进定子绝缘结构、缩小体积、延长寿命及提高运行可靠性等方面,具有相当的经济效益。     

横向磁通永磁电机定子系统受力分析

横向磁通永磁电机磁路与电路分离,提高磁密或提高电负荷时相互不受影响,在保证二者的同时实现电机的高转矩密度,适用于某些特殊场合,故对该类电机的研究受到越来越广泛的关注.径向结构与盘式结构永磁电机,其振动与电磁噪声特性已经得到深入研究,并取得一定成果,而对于横向磁通永磁电机,其结构复杂,定子系统振动及电机电磁噪声特性极少被研究.由于定子所受电磁力是电机振动及电磁噪声的主要原因,拟对一台15 kW横向磁通永磁电机定子系统进行受力分析.为分析该类电机的振动及电磁噪声特性,文中计算了样机空载气隙磁场、反电动势、定子内外齿气隙磁密、定子内外齿所受径向与切向电磁力,并得出相应结论.     

轴向磁通无铁心永磁同步电机性能分析

介绍了一种轴向磁通盘式无铁心永磁同步电机及基本运行原理,根据基本理论对采用分布式集中绕组电机的电磁转矩进行了计算.基于电机的三维有限元模型主要针对电机的三维磁场分布、电磁转矩特性进行了研究,并与传统的有铁心永磁同步电机进行了详细的对比分析,总结了此类电机参数和转矩特性的一些特点.最后通过实验对本文的仿真结果进行了论证,证明了仿真方法的有效性.     

发电机定子绕组端部振动的分析

介绍一种运用机械振动理论和材料力学叠加原理,解决发电机定子绕组端部振动所产生位移的方法。     

大型发电机定子绕组故障放电的特性与识别

大型发电机定子绕组的故障放电是造成大型发电机损坏的重要原因。大型发电机定子绕组故障放电的识别,特别是如何有效地从强大的噪声干扰中最大限度不失真地抽取故障放电的特征信息,是大型发电机故障放电在线监测的技术关键。本文介绍了大型发电机定子绕组故障放电的原因、机理、危害、识别方法和抗干扰措施。     

双边定子盘式永磁发电机初步设计及其性能分析

本文对一种双边为开槽定子的永磁盘式发电机的性能进行了分析,由于电机是轴向磁场,采用三维标量位有限元法计算电机的磁场。在磁场计算的基础上,用最小二乘曲线拟合等数值方法,求得电机的电势、电流等。     

轴向磁场磁通切换永磁电机矢量控制

为了研究轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机在恒转矩和恒功率区域的运行性能,分析了AFFSPM电机的结构特征,推导了AFFSPM电机的数学模型.基于矢量控制建立了AFFSPM电机的驱动系统.在恒转矩区域,采用了最大转矩电流比(MTPA)控制策略,并与id=0控制进行了对比;在恒功率区域,采用了一种基于电感补偿且保持q轴反电势不变的弱磁控制策略,并与普通弱磁控制进行了对比.仿真与实验结果表明,MTPA控制可以减小AFFSPM电机的铜耗.基于电感补偿的弱磁控制可以拓宽AFFSPM电机的恒功率运行范围,提高了AFFSPM电机运行性能,且AFFSPM电机轴向长度短、转子结构简单,因此比较适合用作电动汽车轮毂电机.     

磁通切换型轴向磁场永磁电机定位力矩分析

为了有效削弱磁通切换型轴向磁场永磁(AFFSPM)电机的定位力矩,利用解析法与有限元法相结合,对AFFSPM电机的定位力矩进行分析.采用能量差分法建立了该类电机定位力矩的解析表达式;基于ANSYS建立了一台三相12/10极AFFSPM电机全场域三维有限元模型,对其定位力矩进行仿真计算.结果表明:当转子齿宽占内径圆弧10.5,°且为准扇形齿时,该电机的定位力矩最小;在定子轭部铁心不饱和的情况下,定位力矩随定子厚度减小而减小,而受转子厚度的影响较小;转子齿表面开合适的辅助凹槽有利于削弱该电机的定位力矩;两侧定子错齿虽然可以削弱定位力矩,但会给电机运行带来副作用.     

可变磁通永磁游标电机设计及静态特性分析

为实现永磁电机在体积和槽数不增加情况下产生低速大转矩输出,将混合励磁概念引入永磁游标电机,提出了一种新型可变磁通永磁游标电机。通过将磁通调制极引入到电机定子齿以及在相邻磁通调制极间布置励磁绕组,实现了电机磁通可控,从而保证在增磁及弱磁过程中宽调速范围运行。分析了其工作原理,采用时步有限元方法计算了电磁特性,包括空载永磁磁链、空载感应电动势、齿槽转矩和输出转矩,对其增磁弱磁过程进行了分析。制作了一台1 kW样机;并对其静态特性进行了测试。结果表明该电机具有转矩密度大、齿槽转矩小、调速范围宽特点,适用于风力发电、电动汽车领域。     

水轮发电机定子绕组接地故障的分析与检修

本文在介绍了水轮发电机定子基本结构的基础上,详细的研究了绕组接地检查的方法,同时给出了绕组接地故障维修的对策建议。     

车用轴向永磁混合励磁发电机结构设计

研究混合励磁发电机并励式结构永磁体磁动势和电励磁产生的磁动势的相互作用和相互影响关系,提出了带凸轴法兰盘的爪极式圆环形永磁体和电励磁组合励磁的并励式发电机结构方案;对发电机各部分进行研究,确定其结构参数,设计出合理的控制电路.该混合励磁发电机磁通可调、输出电压稳定、节约铜材、效率高.     

一起发电机定子绕组单相接地故障的处理

定子绕组单相接地故障是水轮发电机较为常见的故障,介绍了某水轮发电机的故障情况及处理方法提出思路,根据发电机技术数据和处理方法理论依据,研究了甩开接地绕组的实际操作,并对操作后的实际效果进行了分析。     

大型发电机定子绕组高频模型和参数

本文提出了大型发电机定子绕组高频暂态模型和测量高频参数的方法。用ZL-5智能RLC阻抗测量仪测量了上海电机厂60MW、10.5kV发电机定子绕组在不同频率下的R、L、R_g参数值,且用EMTP计算了1.2/50μs雷电波作用下定子绕组的过电压情况,与实测结果吻合良好,误差小于3.5％。     

轴向磁场无铁芯永磁电机绕组涡流损耗分析与计算

为了提高定子无铁芯轴向磁场永磁(AFPM)电机中绕组涡流损耗计算的准确性,首先推导了该电机的3D磁场解析模型,并利用3D有限元分析验证了模型的有效性;其次,结合3D解析磁场分析结果,对样机的无铁芯绕组涡流损耗进行了分析计算,不仅考虑了磁密3个方向分量及各方向谐波分量,还对绕组进行了轴向分层,考虑了轴向位置对损耗的影响;最后,对样机进行了实验测定,将基于3D解析磁场计算的无铁芯绕组涡流损耗结果同经验公式及实验测试结果进行了对比分析.结果表明:考虑了3D磁场特性、谐波成分及轴向分层的涡流损耗计算方法大大减少了计算误差,在所研究转速范围内比经验公式计算值均高出34%左右,更接近实际情况.     

高原用高压发电机定子绕组绝缘结构设计应用

介绍了高原用高压发电机定子绕组匝间绝缘、对地绝缘结构设计以及防晕措施,并成功应用于海拔4300m、电压10500V、容量为2875kVA的JFG高压三相同步发电机上。为高原用高压发电机定子绕组绝缘结构设计提供了借鉴和思路。     

大型汽轮发电机定子绕组端部振动管窥

本文通过对大型汽轮发电机定子绕组端部振动原因分析,并进一步阐述了相应的改进策略,旨在为减少大型汽轮发电机定子绕组端部振动起到借鉴作用。     

汽轮发电机定子绕组直流电阻不平衡故障诊断

DL／T 5961996《电力设备预防性试验规程》（《规程》）中规定：发电机大修时，必须测量定子绕组的直流电阻，绕组焊接前后各测一次，出口短路后测一次。其目的为：有效地分析和判断接头焊接质量及鼻部接头因填充不好、松散振动而产生的断股；发现因定子绕组端部及引线切向和径向振动而产生的疲劳断股、导线换位编花处因应力集中电磁力作用及松散导线相互摩擦而产生的磨断和疲劳断裂。     

大型发电机定子绕组及内冷水系统运行异常分析处理与防范措施

本文结合近期以来发生在国产600MW汽轮发电机定子绕组及其内冷水系统的异常运行情况,提出一些分析处理与防范措施,仅供参考。     

轴向磁通永磁电机多截面等效计算方法的研究

介绍了Quais 3D-2D法的基本原理,采用有限元仿真分析了不同截面个数对AFPMM电磁性能计算精度的影响.制作了一台样机,实测空载反电势及负载转矩等电磁性能,结果与采用Quais 3D-2D法和相应截面数的计算结果能够较好吻合,为AFPMM的快速精确计算和优化提供了参考.