汽輪發(fā)電機(jī)定子支路不對(duì)稱(chēng)繞組環(huán)流損耗與電磁力分析.pdf

1、對(duì)大型汽輪發(fā)電機(jī)而言，增加電機(jī)定子繞組的并聯(lián)支路數(shù)可以有效地降低定子繞組的基本銅耗以及定子線(xiàn)棒的溫升，但是支路數(shù)的增加往往引起定子繞組支路不對(duì)稱(chēng)的情況。本文針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)極數(shù)和槽數(shù)均較少的特點(diǎn)，提出采用磁勢(shì)法對(duì)其定子支路不對(duì)稱(chēng)繞組進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的思想,并對(duì)其相應(yīng)的環(huán)流損耗以及定轉(zhuǎn)子電磁力進(jìn)行了分析和計(jì)算。
　　首先，基于單個(gè)短距線(xiàn)圈的磁動(dòng)勢(shì)分布，運(yùn)用數(shù)學(xué)解析法得到汽輪發(fā)電機(jī)定子支路不對(duì)稱(chēng)繞組各支路的磁動(dòng)勢(shì)分布圖，對(duì)各支路磁動(dòng)勢(shì)波形進(jìn)

2、行傅里葉分解得到各支路基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值和相位，通過(guò)對(duì)各支路基波磁勢(shì)間幅值及相位差異程度的控制，可以初步得到多種滿(mǎn)足要求的支路連接方案，并對(duì)定子繞組的磁勢(shì)諧波含量進(jìn)行了相應(yīng)的解析計(jì)算。
　　其次，針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)定子支路不對(duì)稱(chēng)繞組不同的支路連接方案，建立了相應(yīng)的二維有限元求解模型，對(duì)空載工況下汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組各支路環(huán)流進(jìn)行了仿真計(jì)算，得到了相應(yīng)支路連接方案下定子繞組各支路的環(huán)流波形，通過(guò)傅里葉分解得到了定子繞組各支路環(huán)流的諧波特性，

3、進(jìn)而算得定子繞組整體的環(huán)流損耗。另外，本文還分別計(jì)算了考慮汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子靜態(tài)偏心以及勵(lì)磁電流不同情況下，定子支路不對(duì)稱(chēng)繞組的環(huán)流與環(huán)流損耗的變化規(guī)律，并將計(jì)算結(jié)果與支路對(duì)稱(chēng)繞組時(shí)的情況進(jìn)行了對(duì)比。
　　最后，建立了算例汽輪發(fā)電機(jī)二維瞬態(tài)場(chǎng)場(chǎng)路耦合有限元計(jì)算模型，對(duì)其相應(yīng)的空載及額定負(fù)載工況下的磁場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子圓周表面上的電磁力、定轉(zhuǎn)子鐵心的單邊磁拉力以及支路不對(duì)稱(chēng)定子繞組所受的電磁力，同時(shí)研究