大型汽輪發(fā)電機(jī)電磁參數(shù)計(jì)算與瞬態(tài)過程分析.pdf

1、隨著汽輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增大以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算技術(shù)在汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中得到了廣泛而深入的應(yīng)用，并作為經(jīng)典磁路計(jì)算方法的有益補(bǔ)充在一些特殊問題的分析中發(fā)揮了不可替代的作用。本文在汽輪發(fā)電機(jī)磁路分析和電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上，就發(fā)電機(jī)電磁參數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)其失磁異步運(yùn)行能力做了詳細(xì)分析。
　　 首先，針對(duì)國(guó)內(nèi)普遍使用的《電指》計(jì)算公式在大型汽輪發(fā)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)中存在的較大偏差，以及無法考慮轉(zhuǎn)子側(cè)偏槽

2、和小槽等特殊磁路結(jié)構(gòu)這一缺陷，本文借鑒美國(guó)前西屋公司電磁計(jì)算手冊(cè)中轉(zhuǎn)子磁路的設(shè)計(jì)思想，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)空載磁路的計(jì)算公式進(jìn)行了修正，并進(jìn)一步運(yùn)用有限元數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證了修正后磁路計(jì)算公式的準(zhǔn)確性。修正后的磁路計(jì)算公式不僅可以充分考慮轉(zhuǎn)子側(cè)的偏槽和小槽結(jié)構(gòu)，而且能廣泛用于四極汽輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)。
　　 其次，本文分別采用解析公式法和有限元法對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的額定勵(lì)磁電流、電抗參數(shù)及定子鐵心損耗進(jìn)行了計(jì)算。在計(jì)算額定勵(lì)磁電流時(shí)，建立了二維場(chǎng)-

3、路-運(yùn)動(dòng)耦合有限元與等效阻抗法相結(jié)合的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)詳細(xì)介紹了等效阻抗法的計(jì)算原理和計(jì)算過程;并根據(jù)二維瞬態(tài)場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果，在對(duì)電機(jī)鐵心關(guān)鍵點(diǎn)磁密變化規(guī)律分析的基礎(chǔ)上，分別采用計(jì)及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和磁密非正弦影響的場(chǎng)-路結(jié)合法和諧波分析法對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的定子鐵耗進(jìn)行了計(jì)算，得到了相應(yīng)的定子鐵心損耗密度三維分布圖。
　　 最后，分別采用二階Park模型和場(chǎng)路時(shí)步有限元模型，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)在不同負(fù)荷下直接短路失磁后發(fā)電機(jī)的異步運(yùn)行進(jìn)行了暫態(tài)仿真，