数字仿真的瞬变涡流场计算方法

在多段圆弧极靴水轮发电机动态性能的数字仿真研究中，避免了等效电路法中参数确定这一棘手问题，采用瞬变涡流场的理论和方法，综合考虑定转子间的相对运动、铁磁材料的非线性、阻尼绕组内的涡流等因素的影响，仅根据电机的几何尺寸和材料特性，开发出“大型水轮（汽轮）发电机动态的数字仿真软件包”。     

三峡发电机的参数优选

在全面研究了大型水轮发电机优化设计的基础上，提出水轮发电机的参数优化方法，并对水轮发电机的造价与效率，功率因数，电压，飞轮力矩，直轴瞬变电抗等关系进行了分析，提出了三峡发电机参数优选的建议，为三峡发电机的设计和制造提供了理论依据。     

大型水轮发电机电磁场模型及其对温度场的影响

为了准确分析大型水轮发电机的损耗和发热问题,分别建立了2维稳态电磁场、运动电磁场和场路耦合的有限元模型,并以1台36MW贯流式水轮发电机为例,对转子铁芯损耗和阻尼绕组损耗进行了计算。在此基础上,结合3维温度场有限元计算,分析了3种不同电磁场模型对转子热源和温度计算结果的影响,并与试验数据进行了对比。结果表明,场路耦合模型计算精度更高,额定工况时每根阻尼条的损耗不等,背风面阻尼条的发热明显大于迎风面的阻尼条,转子最高温度位于阻尼绕组而非励磁绕组。研究结果对提高大型水轮发电机转子损耗和温度场的计算精度以及设计、运行的可靠性具有参考价值。     

稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计

研究稀土永磁凸极同步发电机气隙磁场的特点,结合典型规格样机的实测空载气隙磁场波形和电压波形正弦性畸变率,阐述稀土永磁凸极同步发电机极靴的形状对空载气隙磁场的波形、电压波形正弦性畸变率以及稳态电压调整率的影响,探讨稀土永磁凸极同步发电机极靴形状的设计。     

水轮发电机多物理场综合优化设计

以水轮发电机为典型复杂产品研究实例,深入分析了电机稳态工作时多物理场的相互耦合作用,对电机的电磁场、通风散热流-固热耦合场进行了数值分析和计算,计算结果切实有效.在此基础上,从系统的角度出发,通过对电机设计过程中电磁、通风、散热学科进行分析,确立了学科间的参数耦合关系,建立了电机综合优化设计模型,采用集成优化方法MDF...     

基于磁热耦合特性的水轮发电机定子温度预测

为避免水轮发电机运行过程由于定子温度过高产生故障,保障其性能的正常发挥,建立了水轮发电机温度场分布模型,提出了一种温度预测方法。首先,以张河湾抽水蓄能电站的水轮发电机为基础,依据电磁场理论,对发电机在工况下电磁场和定子部分损耗进行分析,建立其三维有限元模型;其次,运用磁热耦合特性计算获得发电机定子温度场分布;再次,采用人工鱼群算法(AFSA)和BP神经网络算法相结合,构造定子绕组和定子顶部的温度预测模型;最后,将仿真结果和监控改造后的实测数据进行对比验证。结果表明,通过人工鱼群算法对BP神经网络优化,提高了定子温度预测模型的精度。本文给出了有限元仿真模型和AFSA-BP温度预测模型,为大功率水轮发电机定子温度故障分析以及电机的设计优化提供了参考。     

1000r／min立式水轮发电机初步设计制造工艺

由于是额定转速1000r/min的机组,结构设计的难度相当大。该主机设计难点表现在以下两个方面。发电机转子设计,常规高转速(额定转速为600r/min、750r/min)立式水轮发电机转子常采用整锻磁轭热套轴的结构或轭与轴一起整锻的结构,其磁极为冲片叠压而成;另外还有采用梳齿结构的。该发电机转子均不能采用以上结构。经设计者分析计算,拟采用实心磁极结构。极身、磁轭、轴三者一起整锻,而极靴每块整锻加工,采用高强度螺栓把合在极身上,将磁极线圈固牢。     

江边水电站主轴同调同车

概述水轮发电机厂内多段轴系同调同车的厂内制造流程,总结作业指导中的控制要点及注意事项,为顺论发电机轴系多段多轴厂内制造及同调积累经验。     

新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG设计与分析

为解决传统Halbach永磁阵列无铁芯轴向磁通永磁发电机(AFPMG)由于磁极永磁体用量增加而导致功率密度降低的问题,提出了一种变辅助磁极参数(极角和充磁夹角)的新型三段Halbach永磁阵列无铁芯AFPMG.采用三维有限元法,对新型三段Halbach永磁阵列辅助磁极极角和充磁夹角进行了多目标优化设计,从而确定了最佳辅助磁极参数.最后对比了无铁芯AFPMG中采用不同磁极结构对发电机电压波形质量和功率密度的影响.结果表明：新型永磁发电机可以使发电机电压正弦波畸变率由2.40%下降为0.44%;相较传统两段Halbach和传统三段Halbach永磁阵列的无铁芯AFPMG,新型永磁发电机功率密度得到显著提高;新型永磁发电机的永磁体用量减少了16.68%,进而减轻了转子盘质量,使发电机更加适于低风速下稳定发电.     

新型转子低压失磁保护装置的研制

本文研制成功一种创新原理的发电机失磁保护装置，可应用于水轮发电机和汽轮发电机．它的基本原理建立在凸极发电机静稳边界极限励磁电压与有功率的函数关系上。     

表贴式与内置式永磁风力发电机的电磁计算与分析

以湘潭电机股份有限公司研制的某型号内置式直驱永磁风力发电机作为研究对象,提出可将表贴式磁极结构应用于永磁风力发电机.为了使得计算结果具有可对比性,计算了一个与内置式电机额定参数相同的表贴式电机方案.对这两种不同结构的电机进行了不同状况下的电磁场计算,计算结果表明表贴式电机的空载感应电势、效率和功率因数均高于内置式电机,但抗去磁能力弱于内置式电机.表贴式电机的磁钢用量低于同规格的内置式电机,可降低电机制造成本.     

永磁非金属液体电磁泵磁场数值分析

将电磁泵体求解场域按二维平面场处理,考虑了外磁场对永磁体的磁化效应,用有限元法对永磁非金属液体电磁泵的磁场进行了数值分析,得到了该电磁泵气隙中的磁密曲线以及载流海水在气隙中流动所受到的电磁力.实验证明该数值分析的结果是准确的,这些数据为永磁非金属液体电磁泵的设计和应用提供了可靠依据,同时也说明了可用永磁体代替价格昂贵的超导磁体应用于非金属液体电磁泵的磁极设计.图7,参7.     

水轮发电机端部各向异性涡流磁场及损耗的有限元分析

针对目前的端部场计算模型一般不包括定子铁心,故在定子铁心边段附近关键区域内的磁密计算值与实测值有较大的误差,不能满足工程要求的问题,首次将水轮发电机端部磁场的求解区域扩展到定子铁心中,建立了将端部与定子铁心边段有效部分结合起来总体考虑的新模型,模型中考虑了定子铁心的各向异性及非线性。导出与模型相应的三维各向异性涡流场边值问题及与之等价的条件变分问题。采用有限元法对ＴＳＳ８５４／９０－４０型水轮发电机的端部磁场进行了实例计算,结果表明：新模型能使端部磁场的计算精度大大提高。另外,对影响水轮发电机端部磁场的某些因素进行了分析,为大型水轮发电机端部结构的改进提供了理论依据。     

移动磁场电磁感应器磁场分布的数值模拟

利用ANSYS 8.0软件对移动磁场电磁器所产生的电磁场分布进行了数值模拟.通过与实测结果的比较,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性.并进一步计算了在移动磁场电磁感应器结构尺寸不变,将其绕制为一对极和二对极的情况下,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布,以及通电电流变化和金属上型对所产生的磁感应强度分布的影响.结果表明,在结构尺寸一定的情况下,将电磁感应器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系,且在通电电流相同的情况下,在一对极下能得到更大的磁感应强度;金属上型可使合金熔体所处的磁场空间磁感应强度竖直分量By增强的同时磁感应强度的水平分量Bx略有减弱.     

一种新型的离子镀用HCD枪

介绍一种偏转磁场和电场相平行的HCD枪(平行场枪)的研制结果。该装置由四个电磁场简化成只有一个磁极,结构简单、性能稳定、调试方便,实践证明是合理的。     

一种平面旋转磁极函数信号发生器信号分析

本文主要论述了平面旋转磁极信号发生器的信号特征,本信号发生器是基于电磁感应原理,得出了信号的表达式,利用Matlab,确定了合理的结构参数范围以及信号频率与旋转速度之间的关系。     

汽轮发电机失磁异步运行转子三维涡流场分析及其参数计算方法

基于汽轮发电机失磁异步运行是发电机的一种特殊运行方式,分析了汽轮发电机失磁异步运行的情况,给出分析转子的三维电磁场有限元计算模型所需参数的计算方法,并建立了一个汽轮发电机失磁异步运行转子三维涡流场的简单模型．根据分析结果,验证了参数计算方法的有效性．     

发电机负序能力试验数据采集系统

本文介绍汽轮发电机负序能力试验数据采集系统。本系统的特点是被测对象高速旋转,现场电磁干扰强大,测量时间短,必须考虑电磁兼容性,保证精度和可靠性。文章阐述系统总体设计,传感器选择,信号调理电路,软件补偿等内容。     

基于等效磁路的并列结构混合励磁发电机磁场仿真分析

分析了切向永磁和爪极电励磁在转子中并列组合的混合励磁发电机的结构特点和工作原理,建立了等效磁路模型．由等效磁路模型推导了气隙磁密与励磁电流、磁钢厚度和极对数等参数的关系式,给出了参数计算的方法,并计算了等效磁路模型不同励磁电流下的气隙磁密大小．采用有限元分析软件对发电机建模,仿真分析了发电机的磁场分布,得到气隙磁密与各参数之间的变化关系曲线．仿真结果与等效磁路模型相符,验证了等效磁路模型的正确性和参数计算的有效性,为并列结构混合励磁发电机的设计和参数分析提供了参考．