基于多種工況下運(yùn)行的永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子偏心故障研究.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)能源危機(jī)的加劇和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，可再生能源的利用倍受重視。風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔可再生能源，它的開(kāi)發(fā)與利用顯得格外重要。發(fā)電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中至關(guān)重要的作用，它的運(yùn)行情況直接影響整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電質(zhì)量和穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)子偏心故障是最常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)機(jī)械故障之一，故障將會(huì)改變氣隙及定、轉(zhuǎn)子鐵心的磁場(chǎng)分布，加劇定、轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，并導(dǎo)致鐵心變形、繞組磨損和絕緣破壞等嚴(yán)重后果。故基于仿真模型的電機(jī)電磁場(chǎng)分析方法，對(duì)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子靜態(tài)

2、偏心故障的研究工作是很有意義的。
　　本文以1.5MW的半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為研究對(duì)象。首先，基于永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理，在電力系統(tǒng)分析軟件MATLAB中建立了半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的仿真模型，計(jì)算出正常運(yùn)行和風(fēng)速突變運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)端電流，并且按照電機(jī)理論與數(shù)學(xué)模型計(jì)算出發(fā)電機(jī)不對(duì)稱短路穩(wěn)定運(yùn)行情況下的短路電流。其次，按照電磁場(chǎng)理論和有限元分析方法，用ANSOFT有限元軟件建立半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的二維靜態(tài)磁場(chǎng)

3、模型，并在半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行下，轉(zhuǎn)子正常運(yùn)行和轉(zhuǎn)子偏心運(yùn)行兩種情況進(jìn)行仿真計(jì)算，分析永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)子偏心時(shí)電機(jī)電磁場(chǎng)分布和氣隙磁通密度分布的變化規(guī)律。最后，在永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行情況下，分別對(duì)正常風(fēng)速運(yùn)行、風(fēng)速突變運(yùn)行、單相短路運(yùn)行、兩相短路運(yùn)行等四種工況進(jìn)行仿真。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心時(shí)，針對(duì)每一種工況定義一條氣隙徑路后，計(jì)算出三種不同氣隙下的半周期氣隙磁通密度曲線和氣隙能量密度曲線，并且計(jì)算轉(zhuǎn)子靜態(tài)偏心后不同工